Porovnanie digitálnych osciloskopov a analógových osciloskopov
Frekvenčné charakteristiky analógového osciloskopu sú určené vertikálnym zosilňovačom a katódovou osciloskopovou trubicou. V osemdesiatych rokoch sa do osciloskopov zaviedlo digitálne spracovanie a mikroprocesory a objavili sa digitálne osciloskopy. V súčasnosti sa analógové osciloskopy nazývajú analógové osciloskopy v reálnom čase (ART) a digitálne osciloskopy sa nazývajú digitálne pamäťové osciloskopy (DSO).
ART vyžaduje zosilňovače a katódové osciloskopové trubice, ktoré sú kompatibilné so šírkou pásma. So zvyšujúcou sa frekvenciou sú procesné požiadavky na katódové osciloskopové trubice prísne, zvyšujú sa náklady a existujú prekážky. DSO potrebuje iba vysokorýchlostný A/D prevodník, ktorý je vhodný pre danú šírku pásma. Pri iných moduláciách nie je možné pozorovať trojrozmernú grafiku; kapacita ukladania priebehu nie je dostatočná a priebeh nie je možné spracovať atď.
V súčasnosti sú nedostatky DSO v podstate prekonané, ale nie všetky dobré výkony sa prejavia v tom istom osciloskope. To znamená, že každý PDS bude mať určité vlastnosti a niektoré nedostatky. Pri výbere modelu by ste mali venovať pozornosť porovnávaniu. Niektoré modely DSO majú rovnakú rýchlosť aktualizácie tvaru vlny ako ART, ale niektoré modely DSO nie. Jeden typ DSO má schopnosť 3D grafického zobrazenia ART, ale väčšina DSO túto schopnosť nemá. Šírka pásma v reálnom čase u väčšiny DSO je rovnaká ako pri jednorazovej šírke pásma, existujú však aj DSO, ktoré zaručujú iba šírku pásma v reálnom čase.
Všetky vyššie uvedené DSO obsahujú A/D prevodníky a mikroprocesory. Týmto spôsobom môže pridanie zásuvnej karty do PC tiež vytvoriť DSO, ale vo všeobecnosti je vzorkovacia frekvencia nižšia, funkcií je menej a cena je lacná. Existujú tiež moduly DSO využívajúce zbernicu VXI a zásuvné moduly DSO namontované v racku.
Pamäť PDS je po A/D prevodníku druhým najdôležitejším komponentom osciloskopu. Ukladá vzorky nameraného signálu pre následné D/A prevodníky na obnovenie tvaru vlny. Aktuálna skladovacia kapacita môže dosiahnuť viac ako 1 milión.
Bežné DSO má 8-bitové vertikálne rozlíšenie, to znamená, že na jedno skenovanie pripadá 256 vzoriek, čo si vyžaduje 256 úložných bodov, čo zodpovedá 256 bajtom. Ak sa rozlíšenie zvýši a horizontálna os sa rozšíri 10-krát, zodpovedá to 20 kB; vertikálna os je tiež rozšírená 10-krát, čo zodpovedá 40 kB. Je možné vidieť, že DSO by malo mať aspoň 2 K bajtov a stredné DSO by malo mať viac ako 40 K bajtov. Ak chcete zaznamenať 10-násobok vyššie uvedeného tvaru vlny, bude to vyžadovať najmenej 400 000 bajtov. Preto je dôležitá skladovacia kapacita.
Úložná kapacita zase ovplyvňuje rýchlosť skenovania. Napríklad, ak pamäť s iba 50 000 bodmi na skenovanie zaznamenáva 100 μs údajov, interval vzorkovania je 2 ns. V tomto čase je vzorkovacia frekvencia ekvivalentná 500MS/s. Vypočítané na základe vzorkovacej frekvencie rovnajúcej sa 4-násobku šírky pásma, v reálnom čase Šírka pásma sa rovná 125 MHz. Je zrejmé, že ak je potrebné zvýšiť vzorkovaciu frekvenciu na 1000MS/s, záznam 100μs údajov vyžaduje 100K bodov pamäte.
Na uloženie úplného grafu za predpokladu, že veľkosť pixelov je 1024 × 512=0,5 M bitov, štyri grafy vyžadujú 2 M bitov úložného priestoru. Pri analýze FFT je tiež potrebné ďalšie ukladanie na porovnanie komponentov nového tvaru vlny s referenčnými priebehmi alebo uloženými priebehmi na porovnanie. Na uľahčenie ukladania priebehov niektoré DSO poskytujú aj diskety alebo pevné disky na záznam údajov.
