Virtuelle oscilloskopkomponenter
Funktioner af virtuelt oscilloskop
Den i øjeblikket meget udbredte USB-grænseflade bruges til at gøre grænsefladen mellem virtuelle instrumenter og computere mere bekvem, og kommunikationshastigheden er højere; en højhastigheds analog-til-digital konverteringschip (ADC) bruges til højhastighedssampling; en højtydende mikrocontroller bruges til kontrol, og en højhastighedshukommelse med stor kapacitet (RAM ) Gemmer samplingsdata i realtid, hvilket forbedrer instrumentets ydeevne; ved hjælp af Labview-sprog til at designe en værtscomputerapplikation, som kan realisere bølgeformvisning samt dataanalyse og -behandling.
Komponenter af et virtuelt oscilloskop
(1) Signalindsamling og -kontrol. Det er en hardwareplatform sammensat af computere og instrumenthardware til at realisere indsamling, måling, konvertering og kontrol af signaler.
(2) Dataanalyse og behandling. Det virtuelle oscilloskop gør fuld brug af computerens lagrings- og computerfunktioner og analyserer og behandler inputdatasignalerne gennem software. Behandling af indhold omfatter digital filtrering, datastatistik, numerisk analyse osv. Fra et dataanalyseperspektiv har virtuelle oscilloskoper mere kraftfulde dataanalysemuligheder end traditionelle instrumenter.
(3) Visning af måleresultater. Det virtuelle oscilloskop gør fuld brug af computerressourcer, såsom skærme, hukommelser osv., til at udtrykke og udlæse måleresultater på en række forskellige måder. Dens outputformer omfatter langdistancedatatransmission gennem busnetværket, kopioutput gennem optiske diske og diske og output på harddisken. En metode til at gemme data og udlæse dem gennem en grafisk grænseflade, såsom en computerskærm.
Tekniske parametre for virtuelt oscilloskop
Problemer, der bør være opmærksomme på, når du bruger virtuelt oscilloskop
Skelne mellem analog båndbredde og digital realtidsbåndbredde
Båndbredde er en af de vigtigste specifikationer for et oscilloskop. Båndbredden er en fast værdi, mens båndbredden af det virtuelle oscilloskop har to typer: analog båndbredde og digital realtidsbåndbredde. Den højeste båndbredde, som et virtuelt oscilloskop kan opnå ved at bruge sekventiel sampling eller tilfældig sampling teknologi til gentagne signaler, er oscilloskopets digitale realtidsbåndbredde. Den digitale realtidsbåndbredde er relateret til den højeste digitaliseringsfrekvens, og bølgeformsrekonstruktionsteknologifaktoren K (digital realtidsbåndbredde=højeste digitaliseringshastighed/K) er generelt ikke angivet direkte som en indikator. Det kan ses af definitionerne af de to båndbredder, at den analoge båndbredde kun er egnet til måling af gentagne periodiske signaler, mens den digitale realtidsbåndbredde er velegnet til måling af både gentagne signaler og enkeltsignaler. Producenten hævder, at oscilloskopets båndbredde kan nå flere megabyte, men det refererer faktisk til den analoge båndbredde. Den digitale realtidsbåndbredde er lavere end denne værdi. Eksempelvis er båndbredden på TEKs TES520B 500MHz, hvilket faktisk betyder, at dens analoge båndbredde er 500MHz, mens den højeste digitale realtidsbåndbredde kun kan nå 400MHz, hvilket er langt lavere end den analoge båndbredde. Derfor skal du, når du måler et enkelt signal, henvise til den digitale realtidsbåndbredde for det virtuelle oscilloskop, ellers vil det medføre uventede fejl til målingen.
Om samplingshastigheden: Samplinghastigheden kaldes også digitaliseringshastigheden, som refererer til antallet af samples af det analoge inputsignal pr. tidsenhed, ofte udtrykt i MS/s. Samplinghastighed er en vigtig specifikation af et virtuelt oscilloskop. Hvis prøvetagningshastigheden ikke er nok, kan der let forekomme aliasing
Hvis indgangssignalet fra oscilloskopet er et 100KHz sinussignal, men signalfrekvensen vist af oscilloskopet er 50KHz, skyldes det, at samplinghastigheden af oscilloskopet er for langsom, hvilket resulterer i aliasing. Aliasing er, når frekvensen af den bølgeform, der vises på skærmen, er lavere end den faktiske frekvens af signalet, eller den viste bølgeform er ustabil, selvom triggeren på oscilloskopet lyser. Genereringen af aliasing er vist i figur 1. Derefter, for en bølgeform med ukendt frekvens, kan du bedømme, om den viste bølgeform har aliaseret på denne måde: skift langsomt sweep-hastigheden t/div til en hurtigere tidsbasefil, og se om frekvensparametrene for bølgeformen ændrer sig kraftigt. Hvis ja, betyder det, at bølgeformaliasing har fundet sted; eller rystebølgeformen har stabiliseret sig på en hurtigere tidsbase, hvilket også betyder, at der er opstået bølgeformaliasing. Ifølge Nyquist-sætningen skal samplingshastigheden være mindst to gange højere end signalets højfrekvente komponent for at forhindre aliasing. For eksempel kræver et 500MHz signal en samplinghastighed på mindst 1GS/s. Der er flere måder at forhindre aliasing i at ske:
?Brug automatiske indstillinger
Juster scanningshastigheden;
?Prøv at skifte indsamlingstilstanden til konvoluttilstand eller peakdetektionstilstand, fordi kuverttilstand er at finde ekstreme værdier i flere indsamlingsposter, mens peakdetektionstilstand er at finde maksimum- og minimumværdierne i en enkelt indsamlingspost. Begge metoder kan registrere hurtigere signalændringer.
