Stručná diskuse o rozdílech mezi analogovými osciloskopy a digitálními osciloskopy
Pro zvýšení šířky pásma analogových osciloskopů je třeba plně podporovat osciloskopové elektronky, vertikální zesílení a horizontální skenování. Ke zlepšení šířky pásma digitálního osciloskopu stačí zlepšit výkon předního A/D převodníku a neexistují žádné zvláštní požadavky na elektronku osciloskopu a snímací obvod. Digitální osciloskopy navíc mohou plně využívat paměť, úložiště a zpracování, stejně jako vícenásobné spouštění a možnosti pokročilého spouštění. V 80. letech se náhle objevily digitální osciloskopy a dosáhly četných výsledků. Mají potenciál zcela nahradit analogové osciloskopy. Analogové osciloskopy skutečně ustoupily z recepce do pozadí.
Některé funkce analogových osciloskopů však nejsou k dispozici v digitálních osciloskopech: jednoduchá obsluha – všechny operace jsou na panelu a odezva tvaru vlny je včasná. Digitální osciloskopy často vyžadují delší dobu zpracování. Vysoké vertikální rozlišení - spojité a nekonečné. Rozlišení digitálních osciloskopů je obecně pouze 8 až 10 bitů. Data se rychle aktualizují – za sekundu jsou zachyceny stovky tisíc křivek a digitální osciloskopy zachytí desítky křivek za sekundu. Šířka pásma v reálném čase a zobrazení v reálném čase – šířka pásma spojitých průběhů je stejná jako u jednotlivých průběhů. Šířka pásma digitálních osciloskopů úzce souvisí se vzorkovací frekvencí. Když vzorkovací frekvence není vysoká, je nutný výpočet interpolace, což může snadno vést k matoucím křivkám.
Stručně řečeno, analogové osciloskopy poskytují inženýrům tvary vln, které mohou vidět a věřit jim, což jim umožňuje s jistotou testovat v rámci specifikované šířky pásma. Mezi rysy lidského obličeje je velmi citlivé vidění očí. Křivka na obrazovce se okamžitě odráží do mozku pro posouzení a lze vnímat i jemné změny. Proto jsou analogové osciloskopy mezi uživateli velmi oblíbené.
Digitální osciloskopy nejprve zvýší vzorkovací frekvenci, z počáteční vzorkovací frekvence rovné dvojnásobku šířky pásma na pětinásobek nebo dokonce desetinásobek a zkreslení způsobené sinusovým vzorkováním se také sníží ze 100 % na 3 % nebo dokonce na 1 %. Vzorkovací frekvence šířky pásma 1 GHz je 5 GHz nebo dokonce 10 GHz. Za druhé, zvyšte rychlost aktualizace digitálních osciloskopů na stejnou úroveň jako analogové osciloskopy, až na 400,000 průběhů za sekundu, což bude mnohem pohodlnější pro pozorování příležitostných signálů a zachycení glitch pulzů.
Za třetí, pro urychlení možností zpracování signálu se používá více procesorů a těžkopádné nastavování parametrů měření z více nabídek je vylepšeno na jednoduché nastavení knoflíkem nebo dokonce plně automatické měření a je stejně pohodlné jako analogový osciloskop. A konečně, digitální osciloskop, stejně jako analogový osciloskop, má displej režimu persistence na obrazovce, který dává tvaru vlny trojrozměrný stav, to znamená, že zobrazuje amplitudu, čas a rozložení amplitudy signálu v čase. Digitální osciloskopy s touto funkcí se nazývají digitální fosforové osciloskopy nebo digitální perzistenční osciloskopy.
Analogové osciloskopy používají k zobrazení průběhů katodové osciloskopy. Šířka pásma osciloskopu je stejná jako u analogového osciloskopu, to znamená, že rychlost pohybu elektronů v osciloskopu je úměrná frekvenci signálu. Čím vyšší je frekvence signálu, tím vyšší je rychlost elektronů. Obrazovka osciloskopu Jas je nepřímo úměrný rychlosti elektronového paprsku. Nízkofrekvenční průběh má vysokou výšku a vysokofrekvenční průběh má nízkou výšku. Je snadné získat trojrozměrnou informaci signálu pomocí jasu nebo odstínů šedi fluorescenční obrazovky. Pokud je svislá osa obrazovky použita k vyjádření amplitudy a horizontální osa je čas, pak jas obrazovky může představovat změnu distribuce amplitudy signálu v čase. Tento časově závislý fluorescenční dosvit (stupnice šedé) je užitečný pro pozorování smíšených a sporadických křivek. Analogový paměťový osciloskop je reprezentativním produktem tohoto typu vyhrazeného osciloskopu. Nejvyšší výkon dosahuje šířky pásma 800 MHz a dokáže zaznamenat rychlé přechodové události o délce asi 1 ns.
Digitální osciloskop postrádá funkci zobrazení perzistence, protože je digitálním zpracováním a má pouze dva stavy, buď vysoký nebo nízký. V principu křivka také zobrazuje "ano" a "ne". Aby bylo možné dosáhnout víceúrovňových změn jasu jako u analogového osciloskopu, musí být použit speciální čip pro zpracování obrazu. Například TEK používá procesorový čip DPX, který má více funkcí, jako je sběr dat, zpracování obrazu a ukládání. Čip DPX se skládá z 1,3 milionu tranzistorů. Přijímá 0.65um CMOS proces, paralelní pipeline strukturu a vzorkovací rychlost 2GS/s.
Jedná se o čip pro sběr dat a rastrový skener, který simuluje luminiscenční charakteristiky fosforu na obrazovce osciloskopu, používá 16 úrovní jasu k uložení tvaru vlny na 500*200 pixelovém LCD monochromatickém nebo barevném displeji každých 0,33 sekund Aktualizujte jednou. Vzhledem k tomu, že analogové paměťové osciloskopy se mohou při záznamu křivek spoléhat pouze na fotografické filmy, nejsou příliš vhodné pro ukládání dat. Například červená představuje průběh s nejvyšší pravděpodobností výskytu a modrá představuje průběh s nejnižší pravděpodobností výskytu, aby byl na první pohled jasný. Protože digitální osciloskopy dosáhly úrovně šířky pásma 1 GHz a kombinovaly se s charakteristikami fluorescenčního displeje, jejich celkový výkon je lepší než u analogových paměťových osciloskopů.
