Použití digitálního osciloskopu musí věnovat pozornost problému
1. Úvod
Použití digitálních osciloskopů se stává stále populárnější díky jejich jedinečným výhodám, jako je spouštění, ukládání, zobrazení, měření, analýza a zpracování dat tvaru vlny. Vzhledem k velkým rozdílům ve výkonu mezi digitálními osciloskopy a analogovými osciloskopy, pokud nejsou správně používány, budou produkovat velké chyby měření, což ovlivní testovací úlohu.
2, rozlišovat mezi analogovou šířkou pásma a digitální šířkou pásma v reálném čase
Šířka pásma je jedním z nejdůležitějších ukazatelů osciloskopů. Šířka pásma analogového osciloskopu je pevná hodnota, zatímco šířka pásma digitálního osciloskopu má dva typy analogové šířky pásma a digitální šířku pásma v reálném čase. Nejvyšší šířka pásma, které lze dosáhnout digitálním osciloskopem za použití sekvenčního nebo náhodného vzorkování opakujících se signálů, je digitální šířka pásma osciloskopu v reálném čase. Šířka pásma digitálního reálného času souvisí s nejvyšší digitalizační frekvencí a faktorem techniky rekonstrukce tvaru vlny K (šířka pásma digitálního reálného času=nejvyšší rychlost digitalizace / K), což se obecně neudává přímo jako indikátor.
Z definic dvou šířek pásma je vidět, že analogová šířka pásma je vhodná pouze pro měření opakujících se periodických signálů, zatímco digitální šířka pásma v reálném čase je vhodná jak pro opakující se signály, tak pro jednorázové signály. Výrobci tvrdí, že šířka pásma osciloskopů může dosáhnout toho, kolik megabajtů ve skutečnosti odpovídá analogové šířce pásma, digitální šířka pásma v reálném čase je nižší než tato hodnota. Například šířka pásma TES520B TEK je 500 MHz, což ve skutečnosti odkazuje na jeho analogovou šířku pásma 500 MHz, zatímco maximální šířka pásma digitálního reálného času může dosáhnout pouze 400 MHz, což je daleko pod analogovou šířkou pásma. Při měření jednoho signálu se proto ujistěte, že se odkazujete na šířku pásma digitálního osciloskopu v reálném čase, jinak to přinese neočekávané chyby měření.
3, o vzorkovací frekvenci
Vzorkovací rychlost, také známá jako rychlost digitalizace, označuje jednotku času, počet vzorků analogového vstupního signálu, často vyjádřený v MS/s. Vzorkovací frekvence je důležitým ukazatelem digitálních osciloskopů.
(1) Není-li vzorkovací rychlost dostatečná, snadno se objeví jev míchání.
Pokud je vstupní signál osciloskopu sinusový signál 100 kHz, osciloskop zobrazuje frekvenci signálu 50 kHz, jak je to? Je to proto, že vzorkovací frekvence osciloskopu je příliš pomalá, což vede k jevu aliasingu. Smíšené je frekvence křivky zobrazené na obrazovce nižší než skutečná frekvence signálu, nebo i když osciloskop na indikátoru spouštění svítí a zobrazení křivky stále není stabilní. Generování míchání je znázorněno na obrázku 1.
Jak tedy pro tvar vlny neznámé frekvence určit, zda zobrazený tvar vlny generoval míchání? Lze to provést pomalou změnou rychlosti rozmítání t/div na rychlejší časovou základnu, abyste viděli, zda se frekvenční parametr tvaru vlny prudce mění, pokud ano, znamená to, že k míchání tvaru vlny již došlo; nebo se kolísavý tvar vlny stabilizuje na rychlejší časové základně, což také znamená, že ke smíchání tvaru vlny již došlo. Podle Nyquistova teorému by vzorkovací frekvence měla být alespoň 2x vyšší než vysokofrekvenční složka signálu, aby nedocházelo ke smíchání, např. 500MHz signál potřebuje vzorkovací frekvenci alespoň 1GS/s. Existuje několik způsobů, jak zabránit míchání jednoduchým způsobem:
A. Upravte rychlost zametání;
b. Použijte Autoset;
C. Zkuste přepnout metodu shromažďování na Envelope nebo Peak Detection, protože Envelope hledá extrémní hodnoty ve více záznamech kolekce a Peak Detection hledá maximální a minimální hodnoty v jediném záznamu kolekce, přičemž obě mohou detekovat rychlejší změny signálu.
Pokud má osciloskop metodu sběru InstaVu, lze ji použít, protože tato metoda shromažďuje průběhy rychle a průběhy zobrazené touto metodou jsou podobné těm, které zobrazuje analogový osciloskop.
(2) Vztah mezi vzorkovací frekvencí a t/div
Maximální vzorkovací frekvence každého digitálního osciloskopu je pevná hodnota. V každém jednom skenovacím čase t/div je však vzorkovací frekvence fs dána následujícím vzorcem: fs=N/(t/div) N jsou vzorkovací body na snímek.
Když je počet vzorkovacích bodů N určitá hodnota, fs je nepřímo úměrné t/div, čím větší je rychlost rozmítání, tím nižší je vzorkovací frekvence.
Stručně řečeno, při použití digitálního osciloskopu, aby se zabránilo míchání, je nejlepší umístit rychlostní převod do rychlejší polohy. Pokud chcete zachytit letmé otřepy, rychlost rozmítání je nejlepší umístit do nižší polohy hlavní rychlosti rozmítání.
