Differenza tra un oscilloscopio in tempo reale e un oscilloscopio campione
Gli oscilloscopi in tempo reale sono spesso chiamati DSO (oscilloscopi a memoria digitale) o MSO (oscilloscopi a segnali misti). La maggior parte degli oscilloscopi venduti oggi sono oscilloscopi in tempo reale. Gli oscilloscopi in tempo reale sono disponibili con larghezze di banda che vanno da pochi MHz a decine di GHz e a prezzi che vanno da poche centinaia di dollari a centinaia di migliaia di dollari. Gli oscilloscopi di campionamento, spesso definiti DCA (analizzatori di comunicazioni digitali), hanno larghezze di banda che vanno da poche decine di GHz e vengono utilizzati principalmente per analizzare bus seriali ad alta velocità, dispositivi ottici e segnali di clock. Con l'aumento della larghezza di banda, gli oscilloscopi di campionamento e in tempo reale iniziano a sovrapporsi in diverse aree di applicazione.
Il percorso verso la digitalizzazione è essenzialmente lo stesso sia per gli oscilloscopi in tempo reale che per quelli a campionamento. Il segnale di ingresso viene fatto passare attraverso il circuito di condizionamento del segnale front-end dell'oscilloscopio, digitalizzato, salvato in memoria e infine visualizzato sullo schermo. Tuttavia, la tecnologia di base dei due oscilloscopi è abbastanza diversa.
Oscilloscopi in tempo reale
Gli oscilloscopi in tempo reale includono la tecnologia ASIC di trigger che consente all'utente di specificare eventi di interesse, come l'aumento delle soglie di tensione, creare e mantenere violazioni o trigger di codice. Quando l'evento viene osservato dal circuito di trigger dell'oscilloscopio in modalità di acquisizione normale, l'oscilloscopio catturerà e salverà campioni successivi vicino al punto di trigger e aggiornerà il display con i dati acquisiti. L'oscilloscopio in tempo reale può funzionare sia in modalità di acquisizione singola che in modalità di acquisizione continua. Nella modalità di acquisizione singola, l'oscilloscopio esegue una singola acquisizione e visualizza una serie di campioni consecutivi, a seconda della profondità di memoria e delle impostazioni della frequenza di campionamento.
Dopo che l'oscilloscopio ha catturato una singola traccia, l'utente è in grado di eseguire la panoramica e lo zoom su qualsiasi evento di interesse. Nella modalità di funzionamento continuo, l'oscilloscopio acquisisce e visualizza continuamente ogni condizione che corrisponde alle specifiche di trigger. Il bagliore variabile o infinito consente di sovrapporre più segnali catturati al segnale iniziale. La modalità continua consente all'utente di avere una visione in tempo reale del dispositivo in prova. Le misurazioni del tempo di salita o della larghezza dell'impulso, le funzioni matematiche o le analisi FFT possono essere eseguite in modalità di acquisizione singola o di acquisizione ripetuta continua. La maggior parte degli oscilloscopi in tempo reale con larghezze di banda inferiori a 6 GHz includono ingressi lMΩ e 50 MΩ e possono essere utilizzati con un'ampia gamma di sonde e cavi.
Esistono tre importanti specifiche tecniche che definiscono un oscilloscopio in tempo reale: larghezza di banda, frequenza di campionamento e profondità di memoria. Ci sono altre specifiche più importanti da considerare quando si seleziona un oscilloscopio in tempo reale.
Gli oscilloscopi di campionamento sono progettati per acquisire, visualizzare e analizzare segnali ripetitivi. La capacità di trigger è impostata anche per segnali ripetitivi. Quando viene soddisfatta la prima condizione di trigger, l'oscilloscopio di campionamento catturerà una serie di campioni non vicini con un intervallo di tempo. L'oscilloscopio ritarda questo punto di trigger e avvia la serie successiva di acquisizioni, posizionando i punti catturati sul display con la prima serie di campioni. Ripetendo questa operazione in modalità afterglow infinita si crea una forma d'onda che non deve essere acquisita continuamente. Trigger e ritardo sono tra gli elementi tecnici utilizzati per controllare la risoluzione temporale tra i trigger per ottenere un'elevata precisione di misurazione. Poiché vengono acquisiti ed elaborati solo pochi punti per trigger, la profondità di memoria non è una specifica tecnica chiave. Anche la frequenza di campionamento non è una specifica chiave. Tuttavia, la cosa più importante è la precisione dell'intervallo di tempo tra la prima condizione di trigger e la successiva condizione di trigger.
Oscilloscopi di campionamento e oscilloscopi in tempo reale
Come accennato in precedenza, gli oscilloscopi in tempo reale hanno ora larghezze di banda superiori a 60 GHz, mentre gli oscilloscopi a campionamento hanno larghezze di banda superiori a 90 GHz. Pertanto, per la maggior parte delle applicazioni digitali, la larghezza di banda non è più un modo conveniente per selezionare l'oscilloscopio appropriato. Detto questo, il prezzo è ancora la differenza principale. Gli oscilloscopi a campionamento completamente configurati (50 GHz) costano meno di $ 150,000, mentre gli oscilloscopi in tempo reale costano quasi $ 400,000. I progettisti devono determinare se l'eccellente flessibilità degli oscilloscopi in tempo reale è commisurata al costo elevato.
