Komponente virtuelnog osciloskopa
Karakteristike virtuelnog osciloskopa
Trenutno široko korišćeni USB interfejs se koristi da bi interfejs između virtuelnih instrumenata i računara bio pogodniji, a brzina komunikacije veća; brzi analogno-digitalni pretvarački čip (ADC) koristi se za brzo uzorkovanje; za kontrolu se koristi mikrokontroler visokih performansi, a brza memorija velikog kapaciteta (RAM) čuva podatke uzorkovanja u realnom vremenu, poboljšavajući performanse instrumenta; koristeći Labview jezik za dizajniranje aplikacije host računara, koja može realizovati prikaz talasnog oblika, kao i analizu i obradu podataka.
Komponente virtuelnog osciloskopa
(1) Prihvatanje i kontrola signala. To je hardverska platforma sastavljena od računara i hardvera instrumenata za realizaciju prikupljanja, merenja, konverzije i kontrole signala.
(2) Analiza i obrada podataka. Virtuelni osciloskop u potpunosti koristi memorijske i računske funkcije računara, te analizira i obrađuje signale ulaznih podataka putem softvera. Obrada sadržaja uključuje digitalno filtriranje, statistiku podataka, numeričku analizu, itd. Iz perspektive analize podataka, virtuelni osciloskopi imaju moćnije mogućnosti analize podataka od tradicionalnih instrumenata.
(3) Prikaz rezultata mjerenja. Virtuelni osciloskop u potpunosti koristi računarske resurse, kao što su displeji, memorije, itd., za izražavanje i izlaz rezultata merenja na različite načine. Njegovi izlazni oblici uključuju prijenos podataka na velike udaljenosti kroz mrežu magistrale, izlaz kopiranja preko optičkih diskova i diskova i izlaz na tvrdom disku. Metoda pohranjivanja podataka i njihovog izlaza kroz grafički interfejs kao što je ekran računara.
Tehnički parametri virtuelnog osciloskopa
Problemi na koje treba obratiti pažnju pri korištenju virtualnog osciloskopa
Razlikujte analogni propusni opseg i digitalni propusni opseg u realnom vremenu
Širina pojasa je jedna od najvažnijih specifikacija osciloskopa. Propusni opseg je fiksna vrijednost, dok propusni opseg virtuelnog osciloskopa ima dva tipa: analogni propusni opseg i digitalni propusni opseg u realnom vremenu. Najveća propusnost koju virtuelni osciloskop može postići korištenjem tehnologije sekvencijalnog uzorkovanja ili slučajnog uzorkovanja za ponavljajuće signale je digitalna širina pojasa osciloskopa u realnom vremenu. Digitalni propusni opseg u realnom vremenu povezan je sa najvišom frekvencijom digitalizacije, a faktor tehnologije rekonstrukcije talasnog oblika K (digitalni propusni opseg u realnom vremenu=najveća stopa digitalizacije/K) općenito se ne daje direktno kao indikator. Iz definicija dvaju propusnih opsega može se vidjeti da je analogni propusni opseg pogodan samo za mjerenje periodičnih signala koji se ponavljaju, dok je digitalni opseg u realnom vremenu pogodan za mjerenje i ponavljajućih i pojedinačnih signala. Proizvođač tvrdi da propusni opseg osciloskopa može doseći nekoliko megabajta, ali se zapravo odnosi na analogni propusni opseg. Digitalni propusni opseg u realnom vremenu je niži od ove vrijednosti. Na primjer, propusni opseg TEK-ovog TES520B je 500MHz, što zapravo znači da je njegov analogni propusni opseg 500MHz, dok najveći digitalni propusni opseg u realnom vremenu može doseći samo 400MHz, što je daleko niže od analognog propusnog opsega. Stoga, kada mjerite jedan signal, morate se pozivati na digitalnu širinu opsega u realnom vremenu virtualnog osciloskopa, inače će to donijeti neočekivane greške u mjerenju.
O brzini uzorkovanja: Brzina uzorkovanja se naziva i stopa digitalizacije, koja se odnosi na broj uzoraka analognog ulaznog signala po jedinici vremena, često izražen u MS/s. Brzina uzorkovanja je važna specifikacija virtuelnog osciloskopa. Ako brzina uzorkovanja nije dovoljna, lako može doći do zalijevanja
Ako je ulazni signal osciloskopa sinusni signal od 100KHz, ali frekvencija signala koju prikazuje osciloskop je 50KHz, to je zato što je brzina uzorkovanja osciloskopa prespora, što dovodi do aliasiranja. Aliasing je kada je frekvencija talasnog oblika prikazanog na ekranu niža od stvarne frekvencije signala, ili je prikazani talasni oblik nestabilan iako je okidač na osciloskopu upaljen. Generiranje aliasinga je prikazano na slici 1. Zatim, za valni oblik nepoznate frekvencije, možete procijeniti da li je prikazani valni oblik bio pseudonim na sljedeći način: polako promijenite brzinu pomeranja t/div u datoteku s bržom vremenskom bazom i pogledajte da li je frekvencijski parametri talasnog oblika se naglo menjaju. Ako je tako, to znači da je došlo do zalijevanja valnog oblika; ili se talasni oblik potresanja stabilizovao na bržoj vremenskoj bazi, što takođe znači da je došlo do zalijevanja talasnog oblika. Prema Nyquistovoj teoremi, brzina uzorkovanja mora biti najmanje dvostruko veća od visokofrekventne komponente signala kako bi se spriječilo namještanje. Na primjer, signal od 500MHz zahtijeva brzinu uzorkovanja od najmanje 1GS/s. Postoji nekoliko načina da jednostavno spriječite pojavu aliasa:
?Koristite automatska podešavanja
?Podesite brzinu skeniranja;
?Pokušajte da prebacite način prikupljanja u mod koverte ili način detekcije vrha, jer je mod koverte da se pronađu ekstremne vrijednosti u višestrukim zapisima prikupljanja, dok je način detekcije vrha da se pronađu maksimalne i minimalne vrijednosti u jednom zapisu prikupljanja. Obje metode mogu otkriti brže promjene signala.
