Oscilloscopi digitali e oscilloscopi analogici
Le caratteristiche di frequenza degli oscilloscopi analogici sono determinate da amplificatori verticali e oscillatori catodici. L'introduzione dell'elaborazione digitale e dei microprocessori negli oscilloscopi negli anni '80 ha portato alla nascita degli oscilloscopi digitali. Gli oscilloscopi analogici sono ora indicati come oscilloscopi analogici in tempo reale (ART) e gli oscilloscopi digitali sono indicati come oscilloscopi a memoria digitale (DSO).
ART deve essere compatibile con la larghezza di banda dell'amplificatore e dell'oscilloscopio a raggi catodici, con l'aumento della frequenza, i requisiti del processo dell'oscilloscopio a raggi catodici sono rigorosi, i costi aumentano e l'esistenza di colli di bottiglia. DSO purché la larghezza di banda sia compatibile con il convertitore A/D ad alta velocità, altre modulazioni, l'osservazione di grafica tridimensionale; la memoria della forma d'onda non è sufficiente per gestire la forma d'onda e così via.
Allo stato attuale, i difetti del DSO sono stati sostanzialmente superati, ma non tutte le buone prestazioni si riflettono nello stesso oscilloscopio, cioè ogni DSO avrà determinate caratteristiche, ci sono alcune carenze nella scelta del modello, occorre prestare attenzione a confronto. Alcuni modelli DSO hanno la stessa velocità di aggiornamento della forma d'onda di ART, mentre alcuni modelli DSO no, e un DSO ha la capacità di visualizzare grafica tridimensionale sullo schermo fluorescente di ART, mentre la maggior parte dei DSO non ha queste prestazioni. La maggior parte dei DSO ha la stessa larghezza di banda in tempo reale della larghezza di banda single-time, ma esistono anche DSO che garantiscono solo la larghezza di banda in tempo reale.
Tutti i suddetti DSO contengono convertitori A/D e microprocessori. In questo modo, anche l'aggiunta di schede plug-in nel PC può costituire un DSO, ma generalmente con una frequenza di campionamento inferiore, con meno funzionalità e più economico. Sono inoltre disponibili moduli DSO che utilizzano il bus VXI, nonché plug-in DSO montati su rack.
La memoria DSO è seconda solo ai componenti dell'oscilloscopio nei componenti del convertitore A/D, che salva i campioni del segnale misurato per il successivo convertitore D/A per ripristinare la forma d'onda, e ora la capacità di archiviazione può raggiungere più di 1M.
I DSO ordinari hanno una risoluzione verticale di 8-bit, ovvero 256 campioni per scansione, che richiedono 256 punti di archiviazione, equivalenti a 256 byte. Se migliori la risoluzione, l'asse orizzontale verrà espanso di 10 volte, equivale a 20K byte; anche l'asse verticale viene espanso di 10 volte, equivale a 40K byte. Si può vedere che il DSO dovrebbe essere almeno di 2K byte e il DSO medio dovrebbe essere superiore a 40K byte. Se si desidera registrare 10 volte la forma d'onda sopra indicata, almeno 400K byte o più. Pertanto, la dimensione della capacità di archiviazione è molto importante.
A sua volta, la capacità di archiviazione influisce anche sulla velocità di scansione, ad esempio, solo 50K punti di memoria per scansione della traccia, registrano 100μs di dati, quindi la spaziatura di campionamento è di 2ns, la velocità di campionamento è equivalente a 500MS / s, alla la frequenza di campionamento è pari a 4 volte il calcolo della larghezza di banda, la larghezza di banda in tempo reale è pari a 125 MHz. ovviamente, se è necessario migliorare la frequenza di campionamento a 1000MS / s, quindi la registrazione di 100μs di dati richiederà 100K punti di memoria.
Per memorizzare un grafico completo, supponiamo che il pixel sia 1024 × 512=0,5 M bit, quattro grafici, per avere 2 M bit di spazio di archiviazione. Nell'analisi FFT è inoltre necessaria ulteriore memorizzazione, i nuovi componenti della forma d'onda e la forma d'onda di riferimento o la forma d'onda memorizzata per il confronto. Per facilitare la memorizzazione della forma d'onda, alcuni DSO forniscono floppy disk o dischi rigidi per la registrazione dei dati.
