Sammenligning af digitale oscilloskoper og analoge oscilloskoper
Frekvensegenskaberne for et analogt oscilloskop bestemmes af den lodrette forstærker og katodeoscilloskoprøret. I 1980'erne blev digital behandling og mikroprocessorer introduceret i oscilloskoper, og digitale oscilloskoper dukkede op. I dag kaldes analoge oscilloskoper analoge realtidsoscilloskoper (ART), og digitale oscilloskoper kaldes digitale lageroscilloskoper (DSO).
ART kræver forstærkere og katodestråleoscilloskoprør, der er kompatible med båndbredden. Efterhånden som frekvensen stiger, er proceskravene til katodestråleoscilloskoprør strenge, omkostningerne stiger, og der er flaskehalse. DSO behøver kun en højhastigheds A/D-konverter, der passer til båndbredden. For andre moduleringer kan tredimensionel grafik ikke observeres; bølgeformens lagerkapacitet er ikke nok, og bølgeformen kan ikke behandles osv.
På nuværende tidspunkt er manglerne ved DSO grundlæggende blevet overvundet, men ikke al god ydeevne afspejles i det samme oscilloskop. Det vil sige, at hver DSO vil have visse karakteristika og nogle mangler. Du bør være opmærksom på sammenligning, når du vælger en model. Nogle modeller af DSO har samme bølgeformopdateringshastighed som ART, men nogle modeller af DSO har ikke. Én type DSO'er har 3D-grafikvisningskapaciteten fra ART, men de fleste DSO'er har ikke denne funktion. Realtidsbåndbredden for de fleste DSO'er er den samme som single-shot båndbredden, men der er også DSO'er, der kun garanterer realtidsbåndbredde.
De førnævnte DSO'er indeholder alle A/D-konvertere og mikroprocessorer. På denne måde kan tilføjelse af et plug-in kort til en pc også udgøre en DSO, men generelt er sampling raten lavere, funktionerne færre, og prisen er billig. Der er også DSO-moduler, der bruger VXI-bus og rack-monterede DSO-plugins.
DSO'ens hukommelse er den næstvigtigste komponent i oscilloskopet efter A/D-konverteren. Den gemmer prøver af det målte signal til efterfølgende D/A-konvertere for at genoprette bølgeformen. Den nuværende lagerkapacitet kan nå mere end 1M.
Almindelig DSO har 8-bit lodret opløsning, det vil sige, at der er 256 prøver pr. scanning, hvilket kræver 256 lagringspunkter, svarende til 256 bytes. Hvis opløsningen øges og den vandrette akse udvides 10 gange, svarer det til 20K bytes; den lodrette akse udvides også 10 gange, hvilket svarer til 40K bytes. Det kan ses, at DSO skal være mindst 2K bytes, og en medium DSO skal være mere end 40K bytes. Hvis du vil optage 10 gange ovenstående bølgeform, vil det kræve mindst 400K bytes. Derfor er lagerkapacitet vigtig.
Til gengæld påvirker lagerkapaciteten også scanningshastigheden. For eksempel, hvis en hukommelse med kun 50K punkter pr. scanning optager 100μs data, er samplingsintervallet 2ns. På dette tidspunkt svarer samplingshastigheden til 500MS/s. Beregnet baseret på samplinghastigheden svarende til 4 gange båndbredden, realtid Båndbredden er lig med 125MHz. Det er klart, at hvis samplingshastigheden skal øges til 1000MS/s, kræver optagelse af 100μs data 100K hukommelsespunkter.
For at gemme en komplet graf, forudsat at pixelstørrelsen er 1024×512=0.5M bit, kræver fire grafer 2M bits lagerplads. Yderligere lagring er også påkrævet i FFT-analyse for at sammenligne komponenterne i den nye bølgeform med referencebølgeformerne eller lagrede bølgeformer til sammenligning. For at lette lagring af bølgeform leverer nogle DSO'er også disketter eller harddiske til dataoptagelse.
