Princípy digitálneho pamäťového osciloskopu
Digitálne pamäťové osciloskopy sa líšia od všeobecných analógových osciloskopov v tom, že konvertujú zozbierané analógové napäťové signály na digitálne signály, ktoré sú analyzované, spracované, uložené, zobrazené alebo vytlačené interným mikropočítačom. Tieto osciloskopy majú zvyčajne možnosti programovania a diaľkového ovládania, cez rozhranie GpIB môžu byť tiež prenášané do počítača a iných externých zariadení na analýzu a spracovanie.
Jeho pracovný proces je vo všeobecnosti rozdelený do dvoch fáz skladovania a vystavenia. Vo fáze ukladania je prvý analógový signál meraný vzorkovaním a kvantifikáciou, konvertovaný na digitálne signály A/D prevodníkom, sekvenčne uložený v RAM, keď je vzorkovacia frekvencia dostatočne vysoká, môžete dosiahnuť signál bez skreslenia. . Pri potrebe dodržania tejto informácie, pokiaľ je možné po obnovení priebehu sledovať príslušnú frekvenciu tejto informácie z pamäte RAM v súlade s pôvodným poradím z D/A prevodníka a filtrovania LpE odoslaných do osciloskopu. .
Doba dosvitu fosforu p31 na CRT normálneho analógového osciloskopu je kratšia ako 1 ms. V niektorých prípadoch môže CRT s fosforom p7 poskytnúť dobu dosvitu približne 300 ms. Pokiaľ je signál osvetlený fosforom, CRT bude nepretržite zobrazovať priebeh signálu. Po odstránení signálu sa pohyb na CRT s materiálom p31 rýchlo stlmí, zatiaľ čo pohyb na obrazovke CRT s materiálom p7 zostane o niečo dlhšie.
Čo teda, ak je signál len niekoľko krát za sekundu, alebo perióda signálu je len niekoľko sekúnd, alebo dokonca je signál zhlukovaný len raz? V tomto prípade sú signály takmer, ak nie úplne, nepozorovateľné pomocou analógových osciloskopov, ktoré sme opísali vyššie.
Takzvané digitálne úložisko slúži na ukladanie signálu do osciloskopu vo forme digitálneho kódu. Potom, čo signál vstúpi do digitálneho pamäťového osciloskopu alebo DSO, a predtým, ako signál dosiahne vychyľovací obvod CRT (obrázok 1), osciloskop vzorkuje napätie signálu v pravidelných intervaloch. Tieto vzorky sa potom konvertujú pomocou analógovo/digitálneho prevodníka (ADC), aby sa vytvorilo binárne slovo reprezentujúce každé vzorkované napätie. Tento proces sa nazýva digitalizácia.
Získané binárne hodnoty sú uložené v pamäti. Rýchlosť, ktorou sa vzorkuje vstupný signál, sa nazýva vzorkovacia frekvencia. Vzorkovacia frekvencia je riadená vzorkovacími hodinami. Pre všeobecné použitie sa vzorkovacia rýchlosť pohybuje od 20 megabitov za sekundu (20 MS/s) do 200 MS/s. Údaje uložené v pamäti sa používajú na rekonštrukciu tvaru vlny signálu na obrazovke osciloskopu. Preto je obvod medzi konektorom vstupného signálu v DSO a CRT osciloskopu viac než len analógový obvod. Priebehy vstupných signálov sú uložené v pamäti pred ich zobrazením na CRT a priebehy, ktoré vidíme na obrazovke osciloskopu, sú vždy priebehy rekonštruované zo zachytených údajov, nie priame priebehy signálov pridaných do vstupných konektorov. .
