Rövid beszélgetés az analóg oszcilloszkópok és a digitális oszcilloszkópok közötti különbségekről
Az analóg oszcilloszkópok, oszcilloszkópcsövek sávszélességének növelése érdekében teljes mértékben elő kell mozdítani a függőleges erősítést és a vízszintes pásztázást. A digitális oszcilloszkóp sávszélességének javításához csak a front-end A/D konverter teljesítményét kell javítani, az oszcilloszkóp csővel és a letapogató áramkörrel szemben pedig nincsenek különleges követelmények. Plusz a digitális oszcilloszkópok teljes mértékben kihasználhatják a memóriát, a tárolást és a feldolgozást, valamint a többszörös triggerelési és előmozdítási lehetőségeket. Az 1980-as években hirtelen megjelentek a digitális oszcilloszkópok, és számos eredményt értek el. Lehetséges, hogy teljesen helyettesítsék az analóg oszcilloszkópokat. Az analóg oszcilloszkópok valóban a háttérbe vonultak a recepcióról.
Az analóg oszcilloszkópok bizonyos funkciói azonban nem érhetők el a digitális oszcilloszkópokban: egyszerű kezelés - minden művelet a panelen történik, és a hullámforma válasz időben történik. A digitális oszcilloszkópok gyakran hosszabb feldolgozási időt igényelnek. Nagy függőleges felbontás - folyamatos és végtelen. A digitális oszcilloszkópok felbontása általában csak 8-10 bit. Az adatok gyorsan frissülnek – másodpercenként hullámformák százezreit rögzítik, a digitális oszcilloszkópok pedig több tucat hullámformát rögzítenek másodpercenként. Valós idejű sávszélesség és valós idejű megjelenítés – a folyamatos hullámformák sávszélessége megegyezik az egyedi hullámformákéval. A digitális oszcilloszkópok sávszélessége szorosan összefügg a mintavételezési frekvenciával. Ha a mintavételi sebesség nem magas, interpolációs számításra van szükség, ami könnyen zavaros hullámformákhoz vezethet.
Röviden, az analóg oszcilloszkópok olyan hullámformákat biztosítanak a mérnökök számára, amelyeket láthatnak és elhihetnek, lehetővé téve számukra, hogy magabiztosan teszteljenek egy meghatározott sávszélességen belül. Az emberi arcvonások közül a szem látása nagyon érzékeny. A képernyő hullámalakja azonnal visszaverődik az agyban az ítéletalkotáshoz, és még a finom változások is észlelhetők. Ezért az analóg oszcilloszkópok nagyon népszerűek a felhasználók körében.
A digitális oszcilloszkópok először a mintavételezési frekvenciát növelik, a sávszélesség kétszeresének megfelelő kezdeti mintavételezési frekvenciáról ötszörösére vagy akár tízszeresére, és a szinuszhullámú mintavételezésbe bevitt torzítás is 100%-ról 3%-ra vagy akár 1%-ra csökken. Az 1 GHz-es sávszélesség mintavételi frekvenciája 5 GHz, vagy akár 10 GHz. Másodszor, növelje a digitális oszcilloszkópok frissítési sebességét az analóg oszcilloszkópokéval megegyező szintre, akár 400 000 hullámalakra másodpercenként, ami sokkal kényelmesebb lesz az alkalmi jelek megfigyelésére és a hibaimpulzusok rögzítésére.
Harmadszor, több processzort használnak a jelfeldolgozási képességek felgyorsítására, és a nehézkes mérési paraméterek több menüből történő beállítását egyszerű gombos beállításra, vagy akár teljesen automatikus mérésre is továbbfejlesztették, és olyan kényelmesen használható, mint egy analóg oszcilloszkóp. Végül a digitális oszcilloszkóp az analóg oszcilloszkóphoz hasonlóan képernyő-perzisztencia üzemmódú kijelzővel rendelkezik, amely háromdimenziós állapotot ad a hullámformának, azaz megjeleníti a jel amplitúdóját, idejét és az amplitúdó időbeni eloszlását. Az ezzel a funkcióval rendelkező digitális oszcilloszkópokat digitális foszforoszcilloszkópoknak vagy digitális perzisztencia oszcilloszkópoknak nevezik.
Az analóg oszcilloszkópok katódsugároszcilloszkópokat használnak a hullámformák megjelenítésére. Az oszcilloszkóp sávszélessége megegyezik az analóg oszcilloszkópéval, vagyis az oszcilloszkópban az elektronok mozgásának sebessége arányos a jel frekvenciájával. Minél nagyobb a jel frekvenciája, annál nagyobb az elektronsebesség. Az oszcilloszkóp képernyője A fényerő fordítottan arányos az elektronsugár sebességével. Az alacsony frekvenciájú hullámforma magas, a nagyfrekvenciás hullámforma pedig alacsony magasságú. A jel harmadik dimenziós információi könnyen megszerezhetők a fluoreszkáló képernyő fényerejének vagy szürkeárnyalatának használatával. Ha a képernyő függőleges tengelye az amplitúdó ábrázolására szolgál, a vízszintes tengely pedig az idő, akkor a képernyő fényereje a jel amplitúdó-eloszlásának időbeli változását jelképezi. Ez az időfüggő fluoreszcencia utánvilágítás (szürkeárnyalatos skálázás) hasznos a vegyes és szórványos hullámformák megfigyelésére. Az analóg tárolóoszcilloszkóp ennek a fajta dedikált oszcilloszkópnak a reprezentatív terméke. A legnagyobb teljesítmény eléri a 800 MHz-es sávszélességet, és gyors, körülbelül 1 n-es tranziens eseményeket képes rögzíteni.
A digitális oszcilloszkópból hiányzik a perzisztencia-kijelző funkció, mivel digitális feldolgozású, és csak két állapota van, vagy magas vagy alacsony. Elvileg a hullámforma "igen" és "nem" kifejezést is jelenít meg. A többszintű fényerő-változások eléréséhez, például egy analóg oszcilloszkóphoz, külön képfeldolgozó chipet kell használni. A TEK például egy DPX processzorchipet használ, amely több funkcióval is rendelkezik, például adatgyűjtéssel, képfeldolgozással és tárolással. A DPX chip 1,3 millió tranzisztorból áll. 0.65 um CMOS-folyamatot, párhuzamos csővezeték-struktúrát és 2GS/s mintavételi sebességet alkalmaz.
Ez egy adatgyűjtő chip és egy raszteres szkenner is, amely az oszcilloszkóp képernyő fényporának lumineszcencia jellemzőit szimulálja, és 16 fényerőszintet használ a hullámforma tárolására 500*200 pixeles monokróm vagy színes LCD kijelzőn 0,33 másodpercenként. Frissítse egyszer. Mivel az analóg tároló oszcilloszkópok csak fényképészeti filmekre támaszkodhatnak a hullámformák rögzítéséhez, nem túl kényelmesek az adattároláshoz. Például a piros a legnagyobb előfordulási valószínűségű hullámformát, a kék pedig a legalacsonyabb előfordulási valószínűségű hullámformát jelöli, így az egy pillantásra egyértelmű. Mivel a digitális oszcilloszkópok elérték az 1 GHz-es sávszélességet, és fluoreszcens kijelzőjellemzőkkel kombinálva, általános teljesítményük jobb, mint az analóg tárolóoszcilloszkópoké.
