Kratka razprava o razlikah med analognimi in digitalnimi osciloskopi
Za povečanje pasovne širine analognih osciloskopov je treba v celoti spodbujati osciloskopske cevi, navpično ojačanje in vodoravno skeniranje. Če želite izboljšati pasovno širino digitalnega osciloskopa, morate izboljšati samo zmogljivost sprednjega A/D pretvornika, za cev osciloskopa in vezje za skeniranje pa ni posebnih zahtev. Poleg tega lahko digitalni osciloskopi v celoti izkoristijo pomnilnik, shranjevanje in obdelavo ter zmožnosti večkratnega proženja in naprednega proženja. V osemdesetih letih prejšnjega stoletja so se nenadoma pojavili digitalni osciloskopi, ki so dosegli številne rezultate. Imajo potencial, da popolnoma nadomestijo analogne osciloskope. Analogni osciloskopi so se z recepcije res umaknili v ozadje.
Vendar nekatere funkcije analognih osciloskopov niso na voljo v digitalnih osciloskopih: preprosto upravljanje – vse operacije so na plošči in odziv valovne oblike je pravočasen. Digitalni osciloskopi pogosto zahtevajo daljši čas obdelave. Visoka navpična ločljivost - neprekinjena in neskončna. Ločljivost digitalnih osciloskopov je običajno le 8 do 10 bitov. Podatki se posodabljajo hitro - na sto tisoče valovnih oblik se zajame na sekundo, digitalni osciloskopi pa na desetine valovnih oblik na sekundo. Pasovna širina v realnem času in prikaz v realnem času - pasovna širina zveznih valovnih oblik je enaka pasovni širini posameznih valovnih oblik. Pasovna širina digitalnih osciloskopov je tesno povezana s hitrostjo vzorčenja. Kadar stopnja vzorčenja ni visoka, je potreben izračun interpolacije, kar lahko zlahka privede do zmede valovnih oblik.
Skratka, analogni osciloskopi zagotavljajo inženirjem valovne oblike, ki jih lahko vidijo in jim verjamejo, kar jim omogoča samozavestno testiranje znotraj določene pasovne širine. Med potezami človeškega obraza je očesni vid zelo občutljiv. Valovna oblika zaslona se takoj odbije v možgane za presojo in zaznati je mogoče celo subtilne spremembe. Zato so analogni osciloskopi zelo priljubljeni med uporabniki.
Digitalni osciloskopi najprej povečajo frekvenco vzorčenja, od začetne frekvence vzorčenja, ki je enaka dvakratni pasovni širini, na pet ali celo desetkrat, popačenje, ki ga vnese sinusno vzorčenje, pa se prav tako zmanjša s 100 % na 3 % ali celo 1 %. Hitrost vzorčenja pri pasovni širini 1 GHz je 5 GHz ali celo 10 GHz. Drugič, povečajte hitrost posodabljanja digitalnih osciloskopov na enako raven kot analogni osciloskopi, do 400000 valovnih oblik na sekundo, kar bo veliko bolj priročno za opazovanje občasnih signalov in zajemanje motenj.
Tretjič, večprocesorji se uporabljajo za pospešitev zmogljivosti obdelave signalov, okorna nastavitev merilnih parametrov iz več menijev pa je izboljšana na preprosto nastavitev z gumbom ali celo popolnoma samodejno merjenje in je tako priročna za uporabo kot analogni osciloskop. Končno ima digitalni osciloskop, tako kot analogni osciloskop, zaslonski prikaz vztrajnega načina, ki daje valovni obliki tridimenzionalno stanje, kar pomeni, da prikazuje amplitudo, čas in porazdelitev amplitude v času signala. Digitalni osciloskopi s to funkcijo se imenujejo digitalni fosforni osciloskopi ali digitalni vztrajni osciloskopi.
Analogni osciloskopi za prikaz valovnih oblik uporabljajo osciloskope s katodnimi žarki. Pasovna širina osciloskopa je enaka kot pri analognem osciloskopu, kar pomeni, da je hitrost gibanja elektronov v osciloskopu sorazmerna s frekvenco signala. Višja kot je frekvenca signala, večja je hitrost elektronov. Zaslon osciloskopa Svetlost je obratno sorazmerna s hitrostjo elektronskega žarka. Nizkofrekvenčna valovna oblika ima visoko višino, visokofrekvenčna valovna oblika pa nizko višino. Tretjedimenzionalne informacije o signalu je enostavno pridobiti z uporabo svetlosti ali sivine fluorescentnega zaslona. Če se navpična os zaslona uporablja za predstavitev amplitude in vodoravna os čas, lahko svetlost zaslona predstavlja spremembo porazdelitve amplitude signala skozi čas. Ta časovno odvisen učinek naknadnega sijaja fluorescence (razlivanje sivine) je uporaben za opazovanje mešanih in občasnih valovnih oblik. Analogni shranjevalni osciloskop je reprezentativen izdelek te vrste namenskih osciloskopov. Najvišja zmogljivost doseže pasovno širino 800MHz in lahko posname hitre prehodne dogodke približno 1ns.
Digitalni osciloskop nima funkcije vztrajnega prikaza, ker gre za digitalno obdelavo in ima samo dve stanji, visoko ali nizko. Načeloma valovna oblika prikazuje tudi "da" in "ne". Da bi dosegli spremembe svetlosti na več ravneh, kot pri analognem osciloskopu, je treba uporabiti namenski čip za obdelavo slike. Na primer, TEK uporablja procesorski čip DPX, ki ima več funkcij, kot so pridobivanje podatkov, obdelava slik in shranjevanje. Čip DPX je sestavljen iz 1,3 milijona tranzistorjev. Sprejema postopek 0.65um CMOS, strukturo vzporednega cevovoda in hitrost vzorčenja 2GS/s.
Je tako čip za pridobivanje podatkov kot rastrski skener, ki simulira karakteristike luminescence fosforja zaslona osciloskopa, pri čemer uporablja 16 stopenj svetlosti za shranjevanje valovne oblike na 500*200 pikslov LCD monokromatski ali barvni zaslon vsakih 0,33 sekunde Posodobi enkrat. Ker se analogni osciloskopi za shranjevanje lahko zanašajo le na fotografske filme za snemanje valovnih oblik, niso zelo primerni za shranjevanje podatkov. Rdeča na primer predstavlja valovno obliko z največjo verjetnostjo pojava, modra pa valovno obliko z najmanjšo verjetnostjo pojava, tako da je jasno na prvi pogled. Ker so digitalni osciloskopi dosegli raven pasovne širine 1 GHz in v kombinaciji z značilnostmi fluorescenčnega zaslona, je njihova splošna zmogljivost boljša od analognih osciloskopov za shranjevanje.
