Kakšna hitrost vzorčenja je potrebna za merjenje različnih vrst signalov z osciloskopom?
Preko sonde vnesemo signal v osciloskop. Potem ko izmerjeni signal preide skozi vezja za ojačanje, dušenje in druga vezja za prilagajanje signala na sprednjem koncu osciloskopa, visokohitrostni ADC analogno-digitalni pretvornik izvede vzorčenje signala in digitalno kvantizacijo. Hitrost vzorčenja osciloskopa je analogno-digitalna pretvorba vhodnega signala. Frekvenca vzorčne ure med pretvorbo je laično povedano interval vzorčenja. V vsakem intervalu vzorčenja se odvzame eno vzorčno mesto. Na primer, hitrost vzorčenja 1GSa/s pomeni, da lahko osciloskop zbere 1 milijardo točk vzorčenja na sekundo. V tem času je njegov interval vzorčenja 1 nanosekunda.
Za osciloskope v realnem času se trenutno pogosto uporablja metoda vzorčenja v realnem času. Tako imenovano vzorčenje v realnem času je izvajanje neprekinjenega hitrega vzorčenja v enakih intervalih izmerjenega signala valovne oblike in nato rekonstrukcija ali obnovitev valovne oblike na podlagi teh neprekinjeno vzorčenih vzorčnih točk. V procesu vzorčenja v realnem času je zelo pomembno zagotoviti, da je hitrost vzorčenja osciloskopa veliko hitrejša od spremembe signala, ki se meri.
Torej, koliko hitrejši je? Nyquistov zakon v digitalni obdelavi signalov pravi, da če je pasovna širina merjenega signala omejena, potem lahko pri vzorčenju in kvantiziranju signala, če je hitrost vzorčenja več kot dvakratna pasovna širina merjenega signala, popolnoma rekonstruira oz. obnovi informacije, ki jih prenaša signal, brez vzdevka.
Nato bomo zmanjšali časovni ton, tako da bo stopnja vzorčenja večja. Hitrost vzorčenja bomo prilagajali, dokler ne bo 2-kratna in 10-kratna frekvenca signala za opazovanje sprememb signala, to je 2MSa/s in 10MSa/s. Signal na levi na spodnji sliki je s hitrostjo vzorčenja 2MSa/s. Vidite lahko, da se je frekvenca signala spremenila nazaj na 1MHz, kar je pravilna vrednost frekvence signala. Toda prvotni sinusni val je postal trikotni val in valovna oblika je bila popačena. Ko se hitrost vzorčenja spremeni na 10MSa/s, kar je signal na desni strani spodnje slike, lahko vidite, da se signal vedno bolj približuje sinusnemu valu, vendar še vedno ni zelo lep.
