Uporaba digitalnega osciloskopa mora biti pozorna na težavo
1. Uvod
Uporaba digitalnih osciloskopov postaja vse bolj priljubljena zaradi njihovih edinstvenih prednosti, kot so proženje, shranjevanje, prikazovanje, merjenje, analiza in obdelava podatkov o valovnih oblikah. Zaradi velikih razlik v zmogljivosti med digitalnimi in analognimi osciloskopi bodo, če se ne uporabljajo pravilno, povzročili velike merilne napake, kar bo vplivalo na testno nalogo.
2, razlikuje med analogno pasovno širino in digitalno pasovno širino v realnem času
Pasovna širina je eden najpomembnejših kazalcev osciloskopov. Pasovna širina analognega osciloskopa je fiksna vrednost, medtem ko ima pasovna širina digitalnega osciloskopa dve vrsti analogne pasovne širine in digitalne pasovne širine v realnem času. Največja pasovna širina, ki jo lahko doseže digitalni osciloskop z uporabo tehnik zaporednega ali naključnega vzorčenja za ponavljajoče se signale, je digitalna pasovna širina osciloskopa v realnem času. Digitalna pasovna širina v realnem času je povezana z najvišjo frekvenco digitalizacije in faktorjem tehnike rekonstrukcije valovne oblike (digitalna pasovna širina v realnem času=najvišja stopnja digitalizacije / K), ki na splošno ni naveden neposredno kot indikator.
Iz definicij obeh pasovnih širin je razvidno, da je analogna pasovna širina primerna samo za merjenje ponavljajočih se periodičnih signalov, medtem ko je digitalna pasovna širina v realnem času primerna tako za ponavljajoče se signale kot za enkratne signale. Proizvajalci trdijo, da lahko pasovna širina osciloskopov doseže, koliko megabajtov se dejansko nanaša na analogno pasovno širino, digitalna pasovna širina v realnem času je nižja od te vrednosti. Na primer, pasovna širina TEK-ovega TES520B je 500MHz, kar se dejansko nanaša na njegovo analogno pasovno širino 500MHz, medtem ko lahko največja digitalna pasovna širina v realnem času doseže le 400MHz, kar je daleč pod analogno pasovno širino. Zato se pri merjenju posameznega signala obrnite na digitalno realnočasovno pasovno širino digitalnega osciloskopa, sicer bo pri merjenju prišlo do nepričakovanih napak.
3, o stopnji vzorčenja
Hitrost vzorčenja, znana tudi kot hitrost digitalizacije, se nanaša na časovno enoto, število vzorcev analognega vhodnega signala, pogosto izraženo v MS/s. Hitrost vzorčenja je pomemben pokazatelj digitalnih osciloskopov.
(1) Če stopnja vzorčenja ni zadostna, se zlahka pojavi pojav mešanja.
Če je vhodni signal osciloskopa sinusni signal 100 kHz, osciloskop prikaže frekvenco signala 50 kHz, kako je to? To je zato, ker je hitrost vzorčenja osciloskopa prepočasna, kar povzroči pojav vzdevka. Mešano pomeni, da je frekvenca valovne oblike, prikazane na zaslonu, nižja od dejanske frekvence signala ali celo, če osciloskop na indikatorju sprožilca sveti in prikaz valovne oblike še vedno ni stabilen. Generiranje mešanja je prikazano na sliki 1.
Torej, kako za valovno obliko neznane frekvence ugotoviti, ali je prikazana valovna oblika povzročila mešanje? To lahko storite s počasnim spreminjanjem hitrosti brisanja t/div na hitrejšo časovno bazo, da vidite, ali se frekvenčni parameter valovne oblike močno spremeni; če da, to pomeni, da je že prišlo do mešanja valovne oblike; ali pa se nihajoča valovna oblika stabilizira na hitrejši časovni osnovi, kar tudi pomeni, da je že prišlo do mešanja valovne oblike. V skladu z Nyquistovim izrekom mora biti stopnja vzorčenja vsaj 2-krat večja od visokofrekvenčne komponente signala, da se izognemo mešanju, na primer signal 500 MHz potrebuje vsaj hitrost vzorčenja 1GS/s. Obstaja več načinov za preprečevanje mešanja na preprost način:
a. Prilagodite hitrost pometanja;
b. Uporabite Autoset;
c. Poskusite preklopiti metodo zbiranja na Envelope ali Peak Detection, saj Envelope išče ekstremne vrednosti v več zapisih zbiranja, Peak Detection pa išče največje in najmanjše vrednosti v enem samem zapisu zbiranja, pri čemer lahko oba zaznata hitrejše spremembe signala.
Če ima osciloskop metodo zbiranja InstaVu, jo je mogoče uporabiti, ker ta metoda hitro zbira valovne oblike, valovne oblike, prikazane s to metodo, pa so podobne tistim, prikazanim z analognim osciloskopom.
(2) Razmerje med stopnjo vzorčenja in t/div
Največja hitrost vzorčenja vsakega digitalnega osciloskopa je fiksna vrednost. Vendar je v katerem koli času skeniranja t/div stopnja vzorčenja fs podana z naslednjo formulo: fs=N/(t/div) N so točke vzorčenja na okvir.
Ko je število vzorčevalnih točk N določena vrednost, je fs obratno sorazmerna s t/div, večja kot je hitrost pomika, nižja je stopnja vzorčenja.
Če povzamemo, pri uporabi digitalnega osciloskopa, da bi se izognili mešanju, je najbolje, da prestavo hitrosti premikanja postavite v hitrejši položaj. Če želite zajeti bežne robove, je hitrost pometanja najbolje postaviti na počasnejši položaj glavne hitrosti pometanja.
