Dijital osiloskop kullanımında soruna dikkat edilmelidir
1. Giriş
Dalga biçimi tetikleme, depolama, görüntüleme, ölçüm, dalga biçimi veri analizi ve işleme gibi benzersiz avantajları nedeniyle dijital osiloskopların kullanımı giderek daha popüler hale geliyor. Dijital osiloskoplar ve analog osiloskoplar arasındaki büyük performans farkları nedeniyle, eğer uygun şekilde kullanılmazlarsa büyük ölçüm hataları üretecek ve dolayısıyla test görevini etkileyecektir.
2, analog bant genişliği ile dijital gerçek zamanlı bant genişliği arasında ayrım yapın
Bant genişliği osiloskopların en önemli göstergelerinden biridir. Analog bir osiloskopun bant genişliği sabit bir değerdir, dijital osiloskopun bant genişliği ise iki tür analog bant genişliğine ve dijital gerçek zamanlı bant genişliğine sahiptir. Tekrarlanan sinyaller için sıralı veya rastgele örnekleme teknikleri kullanan bir dijital osiloskop tarafından elde edilebilecek en yüksek bant genişliği, osiloskobun dijital gerçek zamanlı bant genişliğidir. Dijital gerçek zamanlı bant genişliği, en yüksek sayısallaştırma frekansı ve dalga biçimi yeniden oluşturma tekniği faktörü K (dijital gerçek zamanlı bant genişliği=en yüksek sayısallaştırma hızı / K) ile ilişkilidir ve bu genellikle doğrudan bir gösterge olarak verilmez.
İki bant genişliğinin tanımlarından, analog bant genişliğinin yalnızca tekrarlayan periyodik sinyallerin ölçümü için uygun olduğu, dijital gerçek zamanlı bant genişliğinin ise hem tekrarlayan sinyaller hem de tek atımlı sinyaller için uygun olduğu görülebilir. Üreticiler, osiloskopların bant genişliğinin kaç megabayta ulaşabileceğini, aslında analog bant genişliğini ifade ettiğini, dijital gerçek zamanlı bant genişliğinin bu değerden daha düşük olduğunu iddia ediyor. Örneğin, TEK'in TES520B'sinin bant genişliği 500MHz'dir, bu aslında onun 500MHz'lik analog bant genişliğine karşılık gelirken, maksimum dijital gerçek zamanlı bant genişliği yalnızca analog bant genişliğinin çok altında olan 400MHz'e ulaşabilir. Bu nedenle, tek bir sinyali ölçerken, dijital osiloskobun dijital gerçek zamanlı bant genişliğine başvurduğunuzdan emin olun, aksi takdirde ölçümde beklenmeyen hatalar meydana gelecektir.
3, örnekleme oranı hakkında
Dijitalleştirme hızı olarak da bilinen örnekleme hızı, zaman birimini, yani analog giriş sinyalinin örnek sayısını ifade eder ve genellikle MS/s cinsinden ifade edilir. Örnekleme hızı dijital osiloskopların önemli bir göstergesidir.
(1) Örnekleme oranı yeterli değilse, karıştırma olgusunun meydana gelmesi kolaydır.
Osiloskopun giriş sinyali 100KHz sinüzoidal bir sinyal ise, osiloskop 50KHz sinyal frekansını görüntüler, bu nasıldır? Bunun nedeni, osiloskobun örnekleme hızının çok yavaş olması ve bu durumun örtüşme olgusuna yol açmasıdır. Ekranda görüntülenen dalga formunun frekansı, sinyalin gerçek frekansından daha düşükse veya tetik göstergesindeki osiloskop yansa ve dalga formu ekranı hala stabil değilse karışıktır. Karıştırma üretimi Şekil 1'de gösterilmiştir.
Peki, bilinmeyen frekanstaki bir dalga biçimi için, görüntülenen dalga biçiminin bir karışım oluşturup oluşturmadığı nasıl belirlenir? Dalga formunun frekans parametresinin keskin bir şekilde değişip değişmediğini görmek için tarama hızı t/böl'ü yavaşça daha hızlı bir zaman tabanına değiştirerek yapılabilir; eğer öyleyse, bu, dalga biçimi karışımının zaten meydana geldiği anlamına gelir; veya yalpalayan dalga biçimi daha hızlı bir zaman bazında stabilize olur; bu aynı zamanda dalga biçimi karışımının zaten meydana geldiği anlamına gelir. Nyquist teoremine göre, karıştırmayı önlemek için örnekleme hızının sinyalin yüksek frekans bileşeninden en az 2 kat daha yüksek olması gerekir, örneğin 500MHz'lik bir sinyalin en az 1GS/s örnekleme hızına ihtiyacı vardır. Karışımın oluşmasını basit bir şekilde önlemenin birkaç yolu vardır:
A. Tarama hızını ayarlayın;
B. Otomatik Ayarı Kullan;
C. Zarf birden çok koleksiyon kaydında uç değerleri aradığından ve Tepe Algılama tek bir koleksiyon kaydında maksimum ve minimum değerleri aradığından, her ikisi de daha hızlı sinyal değişikliklerini algılayabildiğinden, toplama yöntemini Zarf veya Tepe Algılama olarak değiştirmeyi deneyin.
Osiloskopta bir InstaVu toplama yöntemi varsa bu yöntem dalga formlarını hızlı bir şekilde topladığı ve bu yöntemle görüntülenen dalga formları analog osiloskopla görüntülenenlere benzer olduğu için kullanılabilir.
(2) Örnekleme hızı ile t/böl arasındaki ilişki
Her dijital osiloskopun maksimum örnekleme hızı sabit bir değerdir. Bununla birlikte, herhangi bir tarama zamanında t/böl, örnekleme hızı fs aşağıdaki formülle verilir: fs=N/(t/böl) N, çerçeve başına örnekleme noktalarıdır.
Örnekleme noktalarının sayısı N belirli bir değer olduğunda, fs t/böl ile ters orantılıdır, tarama hızı ne kadar büyük olursa örnekleme oranı o kadar düşük olur.
Özetle, dijital osiloskop kullanırken karışmayı önlemek için tarama hızı dişlisini daha hızlı bir konuma getirmek en iyisidir. Geçici çapakları yakalamak istiyorsanız, tarama hızının ana tarama hızının daha yavaş konumuna yerleştirilmesi en iyisidir.
