Objašnjena brzina uzorkovanja osciloskopa i dubina skladištenja
Uzorkovanje, brzina uzorkovanja
Znamo da kompjuteri mogu upravljati samo diskretnim digitalnim signalima. U analognom naponskom signalu u osciloskopu, prvi problem je problem kontinuirane digitalizacije signala (analogno/digitalno pretvaranje). Općenito od kontinuiranog signala do procesa diskretnog signala koji se naziva uzorkovanje (uzorkovanje). Kontinuirani signali moraju biti uzorkovani i kvantificirani da bi ih računar obradio, stoga je uzorkovanje osnova digitalnih osciloskopa za operacije i analizu valnog oblika. Mjerenjem amplitude napona talasnog oblika u jednakim vremenskim intervalima, napon se pretvara u osam binarnih kodova da bi se predstavila digitalna informacija, a to je uzorkovanje digitalnog osciloskopa za skladištenje. Što je manji vremenski interval između uzorkovanih napona, to je rekonstruisani talasni oblik bliži originalnom signalu. Brzina uzorkovanja (brzina uzorkovanja) je interval uzorkovanja. Na primjer, ako je brzina uzorkovanja osciloskopa 10G puta u sekundi (10GSa/s), to znači da se uzorci uzimaju svakih 100ps.
Prema Nyquistovoj teoremi uzorkovanja, kada se uzorkuje signal ograničen opsegom s maksimalnom frekvencijom od f, frekvencija uzorkovanja SF mora biti više od dva puta veća od f kako bi se osiguralo da je originalni signal u potpunosti rekonstruiran iz uzorkovane vrijednosti. Ovdje se f naziva Nyquistova frekvencija, a 2 f je Nyquistova brzina uzorkovanja. Za sinusni val, potrebna su najmanje dva uzorka po ciklusu kako bi se osiguralo da se digitalizirani niz impulsa može preciznije rekonstruirati iz originalnog valnog oblika. Ako je stopa uzorkovanja niža od Nyquistove stope uzorkovanja, to će dovesti do fenomena Aliasinga.
Način uzorkovanja
Kada se signal u DSO, svi ulazni signali u njegovoj A/D konverziji prije potrebe za uzorkovanjem, tehnologija uzorkovanja općenito dijeli u dvije kategorije: režim u realnom vremenu i režim ekvivalentnog vremena.
Režim uzorkovanja u realnom vremenu (uzorkovanje u realnom vremenu) koristi se za hvatanje signala koji se ne ponavljaju ili jednokratnih signala, koristeći fiksne vremenske intervale za uzorkovanje. Nakon što se jednom aktivira, osciloskop kontinuirano uzorkuje napon, a zatim rekonstruiše talasni oblik signala na osnovu tačaka uzorkovanja.
Uzorkovanje u ekvivalentnom vremenu (uzorkovanje u ekvivalentnom vremenu), je uzorkovanje periodičnog talasnog oblika u različitim ciklusima, a zatim se tačke uzorkovanja spajaju da bi se rekonstruisao talasni oblik, (https://www.dgzj.com/ Electrician's Home) po redu da biste dobili dovoljno tačaka uzorkovanja, potrebno je više okidača. Ekvivalentno vremensko uzorkovanje takođe uključuje sekvencijalno uzorkovanje i nasumično ponavljajuće uzorkovanje. Upotreba ekvivalentnog režima vremenskog uzorkovanja mora ispuniti dva preduslova: 1. Talasni oblik se mora ponoviti; 2. Mora biti u stanju da se stabilno aktivira.
Širina pojasa osciloskopa u režimu uzorkovanja u realnom vremenu zavisi od maksimalne brzine uzorkovanja A/D pretvarača i korišćenog algoritma interpolacije. To jest, širina opsega u realnom vremenu osciloskopa je povezana sa A/D i interpolacionim algoritmom koji koristi DSO.
Ovdje još jedna referenca na koncept propusnog opsega u realnom vremenu, propusnost u realnom vremenu poznata je i kao efektivni propusni opseg za skladištenje, je digitalni osciloskop za skladištenje koji koristi metodu uzorkovanja u realnom vremenu kada je propusni opseg. Toliki koncepti propusnog opsega su vas možda smatrali ludima, evo da sumiramo: DSO propusni opseg je podijeljen na analogni propusni opseg i propusni opseg za skladištenje podataka. Obično često kažemo da se propusni opseg odnosi na analogni propusni opseg osciloskopa, to jest, širina pojasa ploče osciloskopa je općenito označena. Propusni opseg memorije je teoretski digitalni propusni opseg izračunat prema Nyquistovoj teoremi, što je samo teoretska vrijednost.
