Ero reaaliaikaisen oskilloskoopin ja näyteoskilloskoopin välillä
Reaaliaikaisia oskilloskooppeja kutsutaan usein DSO:ksi (Digital Storage Oscilloscopes) tai MSO:ksi (Mixed Signal Oscilloscopes). Useimmat nykyään myydyt oskilloskoopit ovat reaaliaikaisia oskilloskooppeja. Reaaliaikaisia oskilloskooppeja on saatavilla kaistanleveydillä muutamasta MHz:stä kymmeniin GHz:iin ja hintapisteissä, jotka vaihtelevat muutamasta sadasta dollarista satoihin tuhansiin dollareihin. Näytteenottooskilloskooppien, joita usein kutsutaan DCA:iksi (Digital Communications Analyzers), kaistanleveydet vaihtelevat muutamasta kymmenestä GHz:stä, ja niitä käytetään ensisijaisesti nopeiden sarjaväylien, optisten laitteiden ja kellosignaalien analysointiin. Kun kaistanleveys kasvaa, näytteenotto ja reaaliaikaiset oskilloskoopit alkavat olla päällekkäisiä useilla sovellusalueilla.
Polku digitalisointiin on olennaisesti sama sekä reaaliaikaisissa että näytteenottooskilloskoopeissa. Tulosignaali johdetaan oskilloskoopin etupään signaalinkäsittelypiirin läpi, digitoidaan, tallennetaan muistiin ja näytetään lopuksi näytöllä. Kahden oskilloskoopin taustalla oleva tekniikka on kuitenkin melko erilainen.
Reaaliaikaiset oskilloskoopit
Reaaliaikaiset oskilloskoopit sisältävät trigger ASIC -tekniikan, jonka avulla käyttäjä voi määrittää kiinnostavia tapahtumia, kuten nousevia jännitekynnyksiä, rakentamis- ja pitorikkomuksia tai koodiliipaisuja. Kun oskilloskoopin liipaisupiiri havaitsee tapahtuman normaalissa tiedonkeruutilassa, oskilloskooppi kaappaa ja tallentaa peräkkäisiä näytteitä lähellä liipaisupistettä ja päivittää näytön siepatuilla tiedoilla. Reaaliaikainen oskilloskooppi voi toimia joko yksittäiskaappaustilassa tai jatkuvassa sieppaustilassa. Yhden sieppauksen tilassa oskilloskooppi suorittaa yhden haun ja näyttää joukon peräkkäisiä näytteitä muistin syvyyden ja näytetaajuuden asetuksista riippuen.
Kun oskilloskooppi on tallentanut yhden jäljen, käyttäjä voi panoroida ja zoomata mihin tahansa kiinnostavaan tapahtumaan. Jatkuvassa toimintatilassa oskilloskooppi havaitsee ja näyttää jatkuvasti jokaisen tilan, joka vastaa liipaisimen määrityksiä. Muuttuva tai ääretön jälkihehku mahdollistaa useiden siepattujen signaalien peittämisen alkusignaalin päälle. Jatkuva tila antaa käyttäjälle reaaliaikaisen näkymän testattavasta laitteesta. Nousuajan tai pulssin leveyden mittauksia, matemaattisia funktioita tai FFT-analyysejä voidaan suorittaa yksittäiskeräys- tai jatkuvan toiston keruumoodissa. Useimmat reaaliaikaiset oskilloskoopit, joiden kaistanleveydet ovat alle 6 GHz, sisältävät lMΩ- ja 50 MΩ-tulot, ja niitä voidaan käyttää monenlaisten antureiden ja kaapeleiden kanssa.
On olemassa kolme tärkeää teknistä eritelmää, jotka määrittelevät reaaliaikaisen oskilloskoopin: kaistanleveys, näytteenottotaajuus ja muistin syvyys. On olemassa muita, tärkeämpiä määrityksiä, jotka on otettava huomioon valittaessa reaaliaikaista oskilloskooppia.
Näytteenottooskilloskoopit on suunniteltu sieppaamaan, näyttämään ja analysoimaan toistuvia signaaleja. Liipaisukyky on asetettu myös toistuville signaaleille. Kun ensimmäinen laukaisuehto täyttyy, näytteenottooskilloskooppi kaappaa joukon muita kuin vierekkäisiä näytteitä tietyllä aikavälillä. Oskilloskooppi viivästyttää tätä liipaisupistettä ja aloittaa seuraavan sieppaussarjan asettamalla siepatut pisteet näyttöön ensimmäisten näytteiden kanssa. Tämän toiminnon toistaminen äärettömässä jälkihohtotilassa luo aaltomuodon, jota ei tarvitse saada jatkuvasti. Liipaisu ja viive ovat teknisiä elementtejä, joita käytetään ohjaamaan liipaisujen välistä aikaresoluutiota korkean mittaustarkkuuden saavuttamiseksi. Koska vain muutama piste kaapataan ja käsitellään liipaisinta kohden, muistin syvyys ei ole keskeinen tekninen ominaisuus. Näytteenottotaajuus ei myöskään ole keskeinen määritys. Tärkeintä on kuitenkin ensimmäisen laukaisuehdon ja seuraavan liipaisuehdon välisen aikavälin tarkkuus.
Näytteenottooskilloskoopit ja reaaliaikaiset oskilloskoopit
Kuten aiemmin mainittiin, reaaliaikaisten oskilloskooppien kaistanleveydet ovat nyt yli 60 GHz, kun taas näytteenottooskilloskooppien kaistanleveydet ovat yli 90 GHz. Siten useimmissa digitaalisissa sovelluksissa kaistanleveys ei ole enää kätevä tapa valita sopiva oskilloskooppi. Hinta on silti tärkein ero. Täysin määritetyt näytteenottooskilloskoopit (50 GHz) maksavat alle 150 $000, kun taas reaaliaikaiset oskilloskoopit maksavat lähes 400 $,000. Suunnittelijoiden on päätettävä, onko reaaliaikaisten oskilloskooppien erinomainen joustavuus oikeassa suhteessa korkeisiin kustannuksiin.
