Brug af et digitalt oscilloskop skal være opmærksom på problemet
1. Introduktion
Brugen af digitale oscilloskoper bliver stadig mere populær på grund af deres unikke fordele, såsom bølgeformsudløsning, lagring, visning, måling, bølgeformsdataanalyse og -behandling. På grund af de store ydelsesforskelle mellem digitale oscilloskoper og analoge oscilloskoper, vil de, hvis de ikke bruges korrekt, producere store målefejl og dermed påvirke testopgaven.
2, skelne mellem analog båndbredde og digital realtidsbåndbredde
Båndbredde er en af de vigtigste indikatorer for oscilloskoper. Båndbredden af et analogt oscilloskop er en fast værdi, mens båndbredden af et digitalt oscilloskop har to typer af analog båndbredde og digital realtidsbåndbredde. Den højeste båndbredde, der kan opnås af et digitalt oscilloskop ved hjælp af sekventielle eller tilfældige samplingsteknikker for gentagne signaler, er oscilloskopets digitale realtidsbåndbredde. Den digitale realtidsbåndbredde er relateret til den højeste digitaliseringsfrekvens og bølgeformsrekonstruktionsteknikfaktoren K (digital realtidsbåndbredde=den højeste digitaliseringshastighed / K), som generelt ikke gives direkte som en indikator.
Ud fra definitionerne af de to båndbredder kan det ses, at den analoge båndbredde kun egner sig til måling af gentagne periodiske signaler, mens den digitale realtidsbåndbredde er velegnet til både gentagne signaler og enkeltskudssignaler. Producenter hævder, at båndbredden af oscilloskoper kan nå hvor mange megabyte, der faktisk refererer til den analoge båndbredde, digital realtidsbåndbredde er lavere end denne værdi. Eksempelvis er båndbredden på TEKs TES520B 500MHz, hvilket faktisk refererer til dens analoge båndbredde på 500MHz, mens den maksimale digitale realtidsbåndbredde kun kan nå 400MHz, hvilket er langt under den analoge båndbredde. Derfor, når du måler et enkelt signal, skal du sørge for at henvise til det digitale oscilloskops digitale realtidsbåndbredde, ellers vil det medføre uventede fejl til målingen.
3, om prøvetagningshastigheden
Samplinghastighed, også kendt som digitaliseringshastigheden, refererer til tidsenheden, antallet af samples af det analoge inputsignal, ofte udtrykt i MS/s. Samplinghastighed er en vigtig indikator for digitale oscilloskoper.
(1) Hvis prøvetagningshastigheden ikke er tilstrækkelig, er blandingsfænomenet let at opstå.
Hvis indgangssignalet fra oscilloskopet er et 100KHz sinusformet signal, viser oscilloskopet en signalfrekvens på 50KHz, hvordan er det? Dette skyldes, at samplingshastigheden af oscilloskopet er for langsom, hvilket resulterer i fænomenet aliasing. Blandet er frekvensen af den bølgeform, der vises på skærmen, er lavere end den faktiske frekvens af signalet, eller selvom oscilloskopet på triggerindikatoren er tændt, og visningen af bølgeformen stadig ikke er stabil. Genereringen af blanding er vist i figur 1.
Så for en bølgeform med ukendt frekvens, hvordan bestemmer man, om den viste bølgeform har genereret en blanding? Det kan gøres ved langsomt at ændre sweep-hastigheden t/div til en hurtigere tidsbase, for at se om frekvensparameteren for bølgeformen ændrer sig kraftigt, hvis ja, betyder det at bølgeformsblandingen allerede er sket; eller den slingrende bølgeform stabiliserer sig på en hurtigere tidsbase, hvilket også betyder, at bølgeformblandingen allerede har fundet sted. Ifølge Nyquists sætning skal samplinghastigheden være mindst 2 gange højere end højfrekvenskomponenten af signalet for at undgå blanding, f.eks. har et 500MHz signal behov for mindst 1GS/s samplingshastighed. Der er flere måder at forhindre blanding i at forekomme på en enkel måde:
en. Juster sweep-hastigheden;
b. Brug Autoset;
c. Prøv at skifte indsamlingsmetoden til Envelope eller Peak Detection, da Envelope søger efter ekstreme værdier i flere indsamlingsposter, og Peak Detection søger efter maksimum- og minimumværdier i en enkelt indsamlingspost, som begge kan registrere hurtigere signalændringer.
Hvis oscilloskopet har en InstaVu-opsamlingsmetode, kan den bruges, fordi denne metode opsamler bølgeformer hurtigt, og bølgeformerne, der vises med denne metode, ligner dem, der vises med et analogt oscilloskop.
(2) Sammenhæng mellem sampling rate og t/div
Den maksimale samplingshastighed for hvert digitalt oscilloskop er en fast værdi. På et hvilket som helst scanningstidspunkt t/div er samplingshastigheden fs dog givet af følgende formel: fs=N/(t/div) N er samplingspunkterne pr. ramme.
Når antallet af samplingspunkter N er en vis værdi, er fs omvendt proportional med t/div, jo større sweephastigheden er, jo lavere er samplingshastigheden.
Sammenfattende, når du bruger et digitalt oscilloskop, for at undgå blanding, er det bedst at placere fejehastighedsgearet i en hurtigere position. Hvis du ønsker at fange flygtige grater, er fejehastigheden bedst placeret i den langsommere position af hovedfejehastigheden.
