Цифровые осциллографы против аналоговых осциллографов
Частотные характеристики аналоговых осциллографов определяются усилителями вертикальной развертки и катодными генераторами. Внедрение цифровой обработки и микропроцессоров в осциллографы в 1980-х годах привело к появлению цифровых осциллографов. Аналоговые осциллографы теперь называются аналоговыми осциллографами реального времени (ART), а цифровые осциллографы — цифровыми запоминающими осциллографами (DSO).
ART должно быть совместимо с полосой пропускания усилителя и электронно-лучевого осциллографа, с увеличением частоты требования к процессу электронно-лучевого осциллографа ужесточаются, стоимость увеличивается и существуют узкие места. DSO до тех пор, пока полоса пропускания совместима с высокоскоростным аналого-цифровым преобразователем, другой модуляцией, наблюдением трехмерной графики; памяти для обработки сигналов недостаточно для обработки сигналов и так далее.
В настоящее время недостатки DSO в основном преодолены, но не все хорошие характеристики отражаются в одном и том же осциллографе, то есть каждый DSO будет иметь определенные характеристики, существуют определенные недостатки при выборе модели, следует обратить внимание на сравнение. Некоторые модели DSO имеют ту же скорость обновления формы сигнала, что и ART, в то время как некоторые модели DSO ее не имеют, а один DSO имеет возможность отображать трехмерную графику на флуоресцентном экране ART, в то время как большинство DSO не обладают такой производительностью. Большинство DSO имеют такую же полосу пропускания в реальном времени, как и одновременную полосу пропускания, но есть также DSO, которые гарантируют пропускную способность только в реальном времени.
Все вышеупомянутые DSO содержат аналого-цифровые преобразователи и микропроцессоры. Таким образом, добавление сменных карт в компьютер также может представлять собой DSO, но, как правило, с более низкой частотой дискретизации, меньшими функциональными возможностями и более дешевым. Существуют также модули DSO, использующие шину VXI, а также монтируемые в стойку плагины DSO.
Память DSO уступает только компонентам осциллографа в компонентах аналого-цифрового преобразователя, который сохраняет выборки измеренного сигнала для последующего цифро-аналогового преобразователя для восстановления формы сигнала, и теперь емкость памяти может достигать более 1 МБ.
Обычные DSO имеют 8-разрядное вертикальное разрешение, т. е. 256 выборок на одно сканирование, что требует 256 точек хранения, что эквивалентно 256 байтам. Если улучшить разрешение, горизонтальная ось увеличится в 10 раз, это эквивалентно 20К байт; вертикальная ось также расширена в 10 раз, это эквивалентно 40К байт. Видно, что размер DSO должен быть не менее 2 КБ, а средний DSO должен быть больше 40 КБ. Если вы хотите записать сигнал, в 10 раз превышающий указанный выше, то не менее 400 КБ или более. Поэтому размер емкости хранилища очень важен.
В свою очередь, емкость хранилища также влияет на скорость сканирования, например, только 50 тыс. точек памяти на один проход трассы, запись 100 мкс данных, тогда интервал выборки составляет 2 нс, частота выборки эквивалентна 500 мс/с, Частота дискретизации равна 4-кратному расчету полосы пропускания, полоса пропускания в реальном времени равна 125 МГц. очевидно, что если вам нужно повысить частоту дискретизации до 1000 мс/с, то для записи 100 мкс данных потребуется 100 тыс. точек памяти.
Чтобы сохранить полный граф, пусть размер пикселя составляет 1024 × 512=0,5M бит, четыре графики, чтобы иметь 2M бит памяти. При анализе БПФ также необходимо дополнительное хранилище, новые компоненты сигнала и опорный сигнал или сохраненный сигнал для сравнения. Чтобы облегчить хранение сигналов, некоторые DSO предоставляют дискеты или жесткие диски для записи данных.
