L'uso dell'oscilloscopio digitale deve prestare attenzione al problema
1. Introduzione
L'uso degli oscilloscopi digitali sta diventando sempre più popolare grazie ai loro vantaggi unici come il trigger della forma d'onda, la memorizzazione, la visualizzazione, la misurazione, l'analisi e l'elaborazione dei dati della forma d'onda. A causa delle grandi differenze di prestazioni tra gli oscilloscopi digitali e gli oscilloscopi analogici, se non utilizzati correttamente, produrranno grandi errori di misurazione, influenzando così l'attività di test.
2, distinguere tra larghezza di banda analogica e larghezza di banda digitale in tempo reale
La larghezza di banda è uno degli indicatori più importanti degli oscilloscopi. La larghezza di banda di un oscilloscopio analogico è un valore fisso, mentre la larghezza di banda di un oscilloscopio digitale ha due tipi di larghezza di banda analogica e larghezza di banda digitale in tempo reale. La larghezza di banda massima che può essere ottenuta da un oscilloscopio digitale utilizzando tecniche di campionamento sequenziale o casuale per segnali ripetitivi è la larghezza di banda digitale in tempo reale dell'oscilloscopio. La larghezza di banda digitale in tempo reale è correlata alla frequenza di digitalizzazione più alta e al fattore K della tecnica di ricostruzione della forma d'onda (larghezza di banda digitale in tempo reale=la velocità di digitalizzazione più alta / K), che generalmente non viene fornita direttamente come indicatore.
Dalle definizioni delle due larghezze di banda si può vedere che la larghezza di banda analogica è adatta solo per la misurazione di segnali periodici ripetitivi, mentre la larghezza di banda digitale in tempo reale è adatta sia per segnali ripetitivi che per segnali single-shot. I produttori affermano che la larghezza di banda degli oscilloscopi può raggiungere quanti megabyte, infatti, si riferisce alla larghezza di banda analogica, la larghezza di banda digitale in tempo reale è inferiore a questo valore. Ad esempio, la larghezza di banda del TES520B di TEK è di 500 MHz, che in realtà si riferisce alla larghezza di banda analogica di 500 MHz, mentre la larghezza di banda massima digitale in tempo reale può raggiungere solo 400 MHz, che è molto al di sotto della larghezza di banda analogica. Pertanto, quando si misura un singolo segnale, assicurarsi di fare riferimento alla larghezza di banda digitale in tempo reale dell'oscilloscopio digitale, altrimenti si verificheranno errori imprevisti nella misurazione.
3, sulla frequenza di campionamento
La velocità di campionamento, nota anche come velocità di digitalizzazione, si riferisce all'unità di tempo, al numero di campioni del segnale di ingresso analogico, spesso espressa in MS/s. La frequenza di campionamento è un indicatore importante degli oscilloscopi digitali.
(1) Se la frequenza di campionamento non è sufficiente, è facile che si verifichi il fenomeno della miscelazione.
Se il segnale di ingresso dell'oscilloscopio è un segnale sinusoidale di 100 KHz, l'oscilloscopio visualizza una frequenza del segnale di 50 KHz, come è possibile? Questo perché la frequenza di campionamento dell'oscilloscopio è troppo lenta, provocando il fenomeno dell'aliasing. Mista è che la frequenza della forma d'onda visualizzata sullo schermo è inferiore alla frequenza effettiva del segnale, o anche se l'oscilloscopio sull'indicatore di trigger è acceso e la visualizzazione della forma d'onda non è ancora stabile. La generazione della miscelazione è mostrata nella Figura 1.
Quindi, per una forma d'onda di frequenza sconosciuta, come determinare se la forma d'onda visualizzata ha generato una miscelazione? Può essere fatto modificando lentamente la velocità di scansione t/div su una base temporale più veloce, per vedere se il parametro di frequenza della forma d'onda cambia bruscamente, se sì, significa che la miscelazione della forma d'onda è già avvenuta; oppure la forma d'onda oscillante si stabilizza su una base temporale più veloce, il che significa anche che la miscelazione della forma d'onda è già avvenuta. Secondo il teorema di Nyquist, la frequenza di campionamento dovrebbe essere almeno 2 volte superiore alla componente ad alta frequenza del segnale per evitare miscelazioni, ad esempio un segnale a 500 MHz necessita di una frequenza di campionamento di almeno 1 GS/s. Esistono diversi modi per evitare che si verifichi la miscelazione in modo semplice:
UN. Regola la velocità di scansione;
B. Usa impostazione automatica;
C. Prova a cambiare il metodo di raccolta su Envelope o Peak Detection, poiché Envelope cerca valori estremi in più record di raccolta e Peak Detection cerca valori massimi e minimi in un singolo record di raccolta, entrambi in grado di rilevare cambiamenti di segnale più rapidi.
Se l'oscilloscopio dispone di un metodo di raccolta InstaVu, è possibile utilizzarlo perché questo metodo raccoglie rapidamente le forme d'onda e le forme d'onda visualizzate con questo metodo sono simili a quelle visualizzate con un oscilloscopio analogico.
(2) Rapporto tra frequenza di campionamento e t/div
La frequenza di campionamento massima di ciascun oscilloscopio digitale è un valore fisso. Tuttavia, in qualsiasi momento di scansione t/div, la frequenza di campionamento fs è data dalla seguente formula: fs=N/(t/div) N sono i punti di campionamento per frame.
Quando il numero di punti di campionamento N ha un determinato valore, fs è inversamente proporzionale a t/div, maggiore è la velocità di scansione, minore è la frequenza di campionamento.
In sintesi, quando si utilizza un oscilloscopio digitale, per evitare la miscelazione, è meglio posizionare l'ingranaggio della velocità di scansione in una posizione più veloce. Se si desidera catturare sbavature fugaci, è meglio posizionare la velocità di scansione nella posizione più lenta della velocità di scansione principale.
