Oskilloskoopin kolme avainkohtaa: kaistanleveys, näytteenottotaajuus ja tallennussyvyys
Kaistanleveys, näytteenottotaajuus ja tallennussyvyys ovat digitaalisten oskilloskooppien kolme avainindikaattoria. Verrattuna insinöörien tuntemukseen ja painottamiseen oskilloskoopin kaistanleveyteen, näytteenottotaajuus ja tallennussyvyys jäävät usein huomiotta oskilloskooppien valinnassa, arvioinnissa ja testauksessa. Tämän artikkelin tarkoituksena on auttaa insinöörejä ymmärtämään paremmin kahden indikaattorin, näytteenottotaajuuden ja tallennussyvyyden, tärkeitä ominaisuuksia ja niiden vaikutusta todelliseen testaukseen esittelemällä lyhyesti asiaankuuluvat teoriat näytteenottotaajuudesta ja tallennussyvyydestä yhdistettynä yleisiin sovelluksiin. Se auttaa myös ymmärtämään kompromisseja oskilloskoopin valinnassa ja luomaan oikean käsitteen oskilloskoopin käytöstä.
Ennen kuin alamme ymmärtää niihin liittyviä näytteenoton ja varastoinnin käsitteitä, katsotaanpa, kuinka digitaalinen tallennusoskilloskooppi toimii.
Tulojännitesignaali lähetetään etupään vahvistimeen kytkentäpiirin kautta, ja etupään vahvistin vahvistaa signaalia parantaakseen oskilloskoopin herkkyyttä ja dynaamista aluetta. Näyte/hold-piiri näytteistää vahvistimen antaman signaalin ja digitoi A/D-muuntimen. A/D-muunnoksen jälkeen signaalista tulee digitaalinen muoto ja se tallennetaan muistiin. Mikroprosessori käsittelee digitoidun signaalin aaltomuodon muistissa. Vastaava käsittely suoritetaan ja näytetään näytöllä. Näin digitaalinen tallennusoskilloskooppi toimii.
Näytteenotto, näytteenottotaajuus
Tiedämme, että tietokoneet voivat käsitellä vain erillisiä digitaalisia signaaleja. Ensisijainen ongelma sen jälkeen, kun analoginen jännitesignaali tulee oskilloskooppiin, on jatkuvan signaalin digitalisointi (analoginen/digitaalinen muunnos). Yleensä prosessia jatkuvista signaaleista diskreeteihin signaaleihin kutsutaan näytteitykseksi. Jatkuvat signaalit on näytteitettävä ja kvantisoitava ennen kuin tietokoneet voivat käsitellä niitä. Siksi näytteenotto on digitaalisten oskilloskooppien aaltomuodon laskennan ja analyysin perusta. Mittaamalla aaltomuodon jänniteamplitudi tasaisin aikavälein ja muuntamalla jännite digitaaliseksi informaatioksi, jota edustaa kahdeksan bitin binäärikoodi, tämä on digitaalisen tallennusoskilloskoopin näytteistys. Mitä pienempi aikaväli näytteenottojännitteiden välillä on, sitä lähempänä rekonstruoitu aaltomuoto on alkuperäistä signaalia. Näytteenottotaajuus on näytteenottoaikaväli. Esimerkiksi jos oskilloskoopin näytteenottotaajuus on 10G kertaa sekunnissa (10GSa/s), se tarkoittaa, että näyte otetaan joka 100ps.
