Dijital osiloskoplar ve analog osiloskopların karşılaştırılması
Analog bir osiloskopun frekans özellikleri dikey amplifikatör ve katot osiloskop tüpü tarafından belirlenir. 1980'lerde osiloskoplara dijital işleme ve mikroişlemciler tanıtıldı ve dijital osiloskoplar ortaya çıktı. Günümüzde analog osiloskoplara analog gerçek zamanlı osiloskoplar (ART), dijital osiloskoplara ise dijital depolama osiloskopları (DSO) adı verilmektedir.
ART, bant genişliğiyle uyumlu amplifikatörler ve katot ışınlı osiloskop tüpleri gerektirir. Frekans arttıkça katot ışınlı osiloskop tüplerine yönelik işlem gereksinimleri katılaşır, maliyet artar ve darboğazlar ortaya çıkar. DSO'nun yalnızca bant genişliğine uygun, yüksek hızlı bir A/D dönüştürücüye ihtiyacı vardır. Diğer modülasyonlarda üç boyutlu grafikler gözlemlenemez; dalga biçimi depolama kapasitesi yeterli değil ve dalga biçimi işlenemiyor vb.
Şu anda, DSO'nun eksiklikleri temel olarak aşılmıştır, ancak tüm iyi performans aynı osiloskopta yansıtılmamaktadır. Yani her DSO'nun belirli özellikleri ve bazı eksiklikleri olacaktır. Model seçerken karşılaştırmaya dikkat etmelisiniz. Bazı DSO modelleri ART ile aynı dalga biçimi güncelleme hızına sahiptir, ancak bazı DSO modelleri yoktur. Bir DSO türü, ART'ın 3 boyutlu grafik görüntüleme yeteneğine sahiptir, ancak çoğu DSO bu yeteneğe sahip değildir. Çoğu DSO'nun gerçek zamanlı bant genişliği, tek atışlı bant genişliği ile aynıdır, ancak yalnızca gerçek zamanlı bant genişliğini garanti eden DSO'lar da vardır.
Yukarıda bahsedilen DSO'ların tümü A/D dönüştürücüler ve mikroişlemciler içerir. Bu şekilde bir PC'ye takılabilir kart eklemek de bir DSO oluşturabilir, ancak genellikle örnekleme oranı daha düşük, işlevler daha az ve fiyatı ucuzdur. Ayrıca VXI veriyolunu ve rafa monte DSO eklentilerini kullanan DSO modülleri de vardır.
DSO'nun belleği, osiloskobun A/D dönüştürücüsünden sonra ikinci en önemli bileşenidir. Dalga formunu geri yüklemek için sonraki D/A dönüştürücüler için ölçülen sinyalin örneklerini saklar. Mevcut depolama kapasitesi 1 milyonun üzerine çıkabilir.
Sıradan DSO'nun 8-bit dikey çözünürlüğü vardır, yani tarama başına 256 örnek vardır ve 256 bayta eşdeğer 256 depolama noktası gerektirir. Çözünürlük artırılıp yatay eksen 10 kat genişletilirse 20K byte'a eşdeğerdir; dikey eksen de 10 kat genişletilir, bu da 40K bayta eşdeğerdir. DSO'nun en az 2K bayt olması gerektiği, orta bir DSO'nun ise 40K bayttan fazla olması gerektiği görülmektedir. Yukarıdaki dalga formunun 10 katını kaydetmek istiyorsanız en az 400K bayt gerektirecektir. Bu nedenle depolama kapasitesi önemlidir.
Buna karşılık depolama kapasitesi de tarama hızını etkiler. Örneğin, tarama başına yalnızca 50K noktaya sahip bir bellek 100μs veri kaydediyorsa örnekleme aralığı 2ns'dir. Şu anda örnekleme hızı 500 MS/s'ye eşdeğerdir. Bant genişliğinin 4 katına eşit örnekleme hızına göre hesaplanmıştır, gerçek zamanlı Bant genişliği 125MHz'e eşittir. Açıkçası, eğer örnekleme hızının 1000MS/s'ye çıkarılması gerekiyorsa, 100μs'lik verinin kaydedilmesi 100K hafıza noktası gerektirir.
Piksel boyutunun 1024×512=0.5M bit olduğu varsayılarak, tam bir grafiği depolamak için, dört grafik 2M bit depolama gerektirir. Karşılaştırma amacıyla yeni dalga formunun bileşenlerini referans Dalga Formları veya saklanan dalga formlarıyla karşılaştırmak için FFT analizinde ek depolama da gereklidir. Dalga biçimi depolamasını kolaylaştırmak için bazı DSO'lar veri kaydı için disketler veya sabit diskler de sağlar.
