Vysvetlenie vzorkovacej frekvencie osciloskopu a hĺbky uloženia
Vzorkovanie, vzorkovacia frekvencia
Vieme, že počítače dokážu spracovať iba diskrétne digitálne signály. Prvým problémom analógového napäťového signálu do osciloskopu je problém s kontinuálnou digitalizáciou signálu (analógovo/digitálna konverzia). Vo všeobecnosti od spojitého signálu k procesu diskrétneho signálu nazývaného vzorkovanie (vzorkovanie). Nepretržité signály musia byť vzorkované a kvantifikované, aby ich počítač mohol spracovať, preto je vzorkovanie základom digitálnych osciloskopov pre operácie a analýzu priebehov. Meraním amplitúdy napätia tvaru vlny v rovnakých časových intervaloch sa napätie prevádza na osem binárnych kódov, ktoré reprezentujú digitálnu informáciu, ktorou je vzorkovanie digitálneho pamäťového osciloskopu. Čím menší je časový interval medzi vzorkovanými napätiami, tým bližšie je rekonštruovaný priebeh k pôvodnému signálu. Vzorkovacia frekvencia (vzorkovacia frekvencia) je vzorkovací interval. Napríklad, ak je vzorkovacia frekvencia osciloskopu 10G-krát za sekundu (10GSa/s), znamená to, že vzorky sa odoberajú každých 100ps.
Podľa Nyquistovho teorému vzorkovania pri vzorkovaní signálu s obmedzením na pásmo s maximálnou frekvenciou f musí byť vzorkovacia frekvencia SF viac ako dvakrát väčšia ako f, aby sa zabezpečilo, že pôvodný signál bude úplne zrekonštruovaný zo vzorkovanej hodnoty. Tu sa f nazýva Nyquistova frekvencia a 2 f je Nyquistova vzorkovacia frekvencia. Pre sínusovú vlnu sú potrebné aspoň dve vzorky na cyklus, aby sa zabezpečilo, že digitalizovaný sled impulzov bude možné presnejšie zrekonštruovať z pôvodného tvaru vlny. Ak je vzorkovacia frekvencia nižšia ako Nyquistova vzorkovacia frekvencia, povedie to k fenoménu Aliasing.
Režim odberu vzoriek
Keď signál do DSO, všetky vstupné signály v jeho A/D konverzie pred potrebou vzorkovania, vzorkovacia technológia je všeobecne rozdelená do dvoch kategórií: režim v reálnom čase a režim ekvivalentného času.
Režim vzorkovania v reálnom čase (vzorkovanie v reálnom čase) sa používa na zachytenie neopakujúcich sa alebo jednorazových signálov s použitím pevných časových intervalov na vzorkovanie. Po jednom spustení osciloskop nepretržite vzorkuje napätie a potom rekonštruuje priebeh signálu na základe vzorkovacích bodov.
Vzorkovanie v ekvivalentnom čase (vzorkovanie v ekvivalentnom čase) je vzorkovanie periodického tvaru vlny v rôznych cykloch a potom sa body vzorkovania spoja, aby sa tvar vlny rekonštruoval (https://www.dgzj.com/ Electrician's Home) v poradí na získanie dostatočného počtu vzorkovacích bodov je potrebných viacero spúšťačov. Ekvivalentné časové vzorkovanie zahŕňa aj postupné vzorkovanie a náhodné opakované vzorkovanie. Použitie režimu vzorkovania ekvivalentného času musí spĺňať dva predpoklady: 1. Tvar vlny sa musí opakovať; 2. Musí sa dať stabilne spustiť.
Šírka pásma osciloskopu v režime vzorkovania v reálnom čase závisí od maximálnej vzorkovacej rýchlosti A/D prevodníka a použitého interpolačného algoritmu. To znamená, že šírka pásma osciloskopu v reálnom čase súvisí s A/D a interpolačným algoritmom používaným DSO.
Tu ďalší odkaz na koncept šírky pásma v reálnom čase, šírka pásma v reálnom čase je tiež známa ako efektívna šírka pásma pre ukladanie, je digitálny osciloskop pre ukladanie využívajúci metódu vzorkovania v reálnom čase, keď je šírka pásma. Toľko konceptov šírky pásma vás mohlo vidieť zblázniť, aby som to zhrnul: Šírka pásma DSO je rozdelená na analógovú šírku pásma a šírku pásma úložiska. Zvyčajne často hovoríme, že šírka pásma sa vzťahuje na analógovú šírku pásma osciloskopu, to znamená, že šírka pásma panelu osciloskopu je všeobecne označená. Šírka pásma úložiska je teoretická digitálna šírka pásma vypočítaná podľa Nyquistovej vety, čo je len teoretická hodnota.
