Kratka rasprava o razlikama između analognih i digitalnih osciloskopa
Da bi se povećao propusni opseg analognih osciloskopa, osciloskopske cijevi, vertikalno pojačanje i horizontalno skeniranje moraju se u potpunosti promovirati. Da biste poboljšali propusni opseg digitalnog osciloskopa, trebate samo poboljšati performanse prednjeg A/D pretvarača, a ne postoje posebni zahtjevi za cijev osciloskopa i kolo za skeniranje. Plus digitalni osciloskopi mogu u potpunosti iskoristiti memoriju, pohranu i obradu, kao i višestruke mogućnosti okidanja i naprednog okidanja. U 1980-im, digitalni osciloskopi su se iznenada pojavili i postigli brojne rezultate. Imaju potencijal da u potpunosti zamjene analogne osciloskope. Analogni osciloskopi su se zaista povukli sa recepcije u drugi plan.
Međutim, neke karakteristike analognih osciloskopa nisu dostupne kod digitalnih osciloskopa: jednostavno rukovanje - sve operacije su na panelu, a odziv talasnog oblika je pravovremen. Digitalni osciloskopi često zahtijevaju duže vrijeme obrade. Visoka vertikalna rezolucija - kontinuirana i beskonačna. Rezolucija digitalnih osciloskopa je općenito samo 8 do 10 bita. Podaci se brzo ažuriraju - stotine hiljada talasnih oblika se hvataju u sekundi, a digitalni osciloskopi hvataju desetine talasnih oblika u sekundi. Propusni opseg u realnom vremenu i prikaz u realnom vremenu - propusni opseg kontinuiranih talasnih oblika je isti kao kod pojedinačnih talasnih oblika. Širina opsega digitalnih osciloskopa je usko povezana sa brzinom uzorkovanja. Kada stopa uzorkovanja nije visoka, potrebno je izračunavanje interpolacije, što može lako dovesti do zbunjujućih valnih oblika.
Ukratko, analogni osciloskopi daju inženjerima talasne oblike koje mogu da vide i u koje mogu da veruju, omogućavajući im da sa pouzdanjem testiraju unutar određenog opsega. Među ljudskim crtama lica, očni vid je vrlo osjetljiv. Talasni oblik ekrana se trenutno reflektuje u mozak radi prosuđivanja, a mogu se uočiti čak i suptilne promjene. Stoga su analogni osciloskopi vrlo popularni među korisnicima.
Digitalni osciloskopi prvo povećavaju stopu uzorkovanja, od početne brzine uzorkovanja jednake dvostrukoj širini pojasa do pet ili čak deset puta, a izobličenje uneseno u uzorkovanje sinusnog talasa takođe se smanjuje sa 100% na 3% ili čak 1%. Brzina uzorkovanja propusnog opsega od 1 GHz je 5 GHz, ili čak 10 GHz. Drugo, povećajte brzinu ažuriranja digitalnih osciloskopa na isti nivo kao i analogni osciloskopi, do 400,000 talasnih oblika u sekundi, što će biti mnogo pogodnije za posmatranje povremenih signala i hvatanje impulsa grešaka.
Treće, multi-procesori se koriste za ubrzavanje mogućnosti obrade signala, a glomazno podešavanje mjernih parametara iz više menija je poboljšano na jednostavno podešavanje dugmeta, ili čak potpuno automatsko mjerenje, i jednako je zgodno za korištenje kao analogni osciloskop. Konačno, digitalni osciloskop, kao i analogni osciloskop, ima prikaz režima postojanosti ekrana, koji daje talasnom obliku trodimenzionalno stanje, odnosno prikazuje amplitudu, vrijeme i distribuciju amplitude u vremenu signala. Digitalni osciloskopi s ovom funkcijom nazivaju se digitalni fosforni osciloskopi ili digitalni osciloskopi postojanosti.
Analogni osciloskopi koriste osciloskope katodnih zraka za prikaz valnih oblika. Širina pojasa osciloskopa je ista kao i kod analognog osciloskopa, odnosno brzina kretanja elektrona u osciloskopu je proporcionalna frekvenciji signala. Što je frekvencija signala veća, brzina elektrona je veća. Ekran osciloskopa Svjetlina je obrnuto proporcionalna brzini snopa elektrona. Niskofrekventni talasni oblik ima veliku visinu, a visokofrekventni talasni oblik ima malu visinu. Lako je dobiti trećedimenzionalne informacije o signalu korištenjem svjetline ili sivih tonova fluorescentnog ekrana. Ako se vertikalna osa ekrana koristi za predstavljanje amplitude, a horizontalna osa je vrijeme, tada svjetlina ekrana može predstavljati promjenu raspodjele amplitude signala tokom vremena. Ovaj vremenski ovisan efekat naknadnog sjaja fluorescencije (skaliranje sivih tonova) je koristan za posmatranje mješovitih i sporadičnih valnih oblika. Analogni osciloskop za skladištenje je reprezentativan proizvod ove vrste namenskog osciloskopa. Najveće performanse dostižu propusni opseg od 800MHz i mogu snimiti brze prolazne događaje od oko 1ns.
Digitalnom osciloskopu nedostaje funkcija prikaza postojanosti jer je digitalna obrada i ima samo dva stanja, visoko ili nisko. U principu, talasni oblik takođe prikazuje "da" i "ne". Da bi se postigle promjene svjetline na više nivoa, poput analognog osciloskopa, mora se koristiti namjenski čip za obradu slike. Na primjer, TEK koristi DPX procesorski čip, koji ima više funkcija kao što su prikupljanje podataka, obrada slike i skladištenje. DPX čip se sastoji od 1,3 miliona tranzistora. Usvaja 0.65um CMOS proces, paralelnu strukturu cjevovoda i brzinu uzorkovanja od 2GS/s.
To je i čip za prikupljanje podataka i rasterski skener, koji simulira karakteristike luminiscencije fosfora ekrana osciloskopa, koristeći 16 nivoa svjetline za pohranjivanje valnog oblika na 500*200 piksela LCD monohromatskom ili kolor displeju svakih 0,33 sekunde Ažurirajte jednom. Budući da se analogni osciloskopi za skladištenje mogu osloniti samo na fotografske filmove za snimanje talasnih oblika, nisu baš pogodni za skladištenje podataka. Na primer, crvena predstavlja talasni oblik sa najvećom verovatnoćom pojave, a plava predstavlja talasni oblik sa najmanjom verovatnoćom pojave, tako da je jasan na prvi pogled. Pošto su digitalni osciloskopi dostigli propusni opseg od 1 GHz i kombinovani sa karakteristikama fluorescentnog displeja, njihove ukupne performanse su bolje od analognih osciloskopa za skladištenje podataka.
