Oscil·loscopi de mostreig

Abans de parlar del oscil·loscopi d'amostratge, hem de conèixer el principi bàsic i el funcionament d'un oscil·loscopi convencional. És un instrument que rep un o més senyals elèctrics i després produeix la forma d'ona a la pantalla simultàniament. L'oscil·loscopi d'amostratge és una versió avançada de l'oscil·loscopi digital amb algunes característiques addicionals i usos per a propòsits especials.

Està dissenyat per proporcionar una funció de freqüència molt alta mitjançant l'amostratge de diverses formes d'ona successivament. Aquest oscil·loscopi utilitza el teorema d'amostratge per fabricar la forma d'ona a partir de diversos senyals d'entrada. Utilitzant llum estroboscòpica, es pot veure una fracció del moviment, però quan es prenen moltes imatges, es pot observar un moviment mecànic molt ràpid. L'oscil·loscopi d'amostratge funciona de manera similar a la tècnica estroboscòpica i s'utilitza per observar senyals elèctrics molt ràpids. Es necessiten aproximadament 1000 punts per crear la forma d'ona.

Funcionament de l'oscil·loscopi d'amostratge

Com el nom indica, recull mostres de diverses formes d'ona successives i construeix una imatge completa de la forma d'ona a partir de les dades assemblades. La forma d'ona resultant s'amplifica amb un filtre de passa baixa i després es mostra a la pantalla. Aquesta forma d'ona es crea unint molts punts associats entre si per construir la forma completa.

Cada punt de la ona és la deflexió vertical del punt de la capa progressiva en cada cicle successiu d'una forma d'ona en escala. S'utilitzen per monitoritzar senyals de freqüència alta fins a 50 GHz o més. La freqüència de la forma d'ona mostrada és més alta que la taxa d'amostratge de l'oscil·loscopi. És d'uns 10 punts per divisió o més, juntament amb una amplada de banda gran de l'amplificador d'uns 15 GHz. En la fase d'amostratge, els senyals tenen una freqüència baixa i per aconseguir una amplada de banda gran, es combina amb un atenuador.

Tot i això, això redueix l'interval dinàmic de l'instrument. L'oscil·loscopi d'amostratge està limitat a senyals repetitius i no respon a esdeveniments transitoris. Només mostren freqüències altes dins del límit de rang.

Mètode d'amostratge

Abans de cada cicle d'amostratge, el pols de disparador activa un oscil·lador i es genera una tensió lineal. Quan l'amplitud de dues tensions és igual, l'escala avança un pas i es genera un pols d'amostratge que obre la porta d'amostratge per una mostra de la tensió d'entrada. La resolució de la forma d'ona depèn de la dimensió dels passos del generador d'escala. Hi ha diferents maneres de prendre mostres, però se n'utilitzen comúment dues: una és el mètode d'amostratge en temps real i l'altra és el mètode d'amostratge equivalent.

Mètode d'amostratge en temps real

En el mètode en temps real, el digitalitzador treballa a alta velocitat per poder registrar el màxim de punts en una passada. El seu objectiu principal és capturar esdeveniments transitoris de freqüència alta amb precisió. La forma d'ona transitoria és tan única que el nivell de tensió o corrent en qualsevol instant de temps no es pot associar amb els seus més propers. Aquests esdeveniments no es repeteixen, per tant, s'han de registrar en el mateix marc temporal en què ocorren. La freqüència de les mostres és molt alta, d'uns 500 MHz, i la taxa d'amostratge és d'uns 100 mostres per segon. Per emmagatzemar una forma d'ona de freqüència tan alta, es necessita una memòria de velocitat elevada.

Mètode d'amostratge equivalent

L'amostratge en el mètode equivalent es basa en el principi de profecia i estimació, que només és possible amb formes d'ona repetitives. En el mètode equivalent, el digitalitzador obté mostres de diverses repeticions dels senyals. Pot prendre una o més mostres de cada repetició. Fent això, la precisió en la captura del senyal augmenta. La freqüència de la forma d'ona resultant és molt més alta que la taxa d'amostratge de l'oscil·loscopi. Aquest tipus d'amostratge es pot fer de dos maneres: el mètode aleatori i el mètode seqüencial.

Mètode d'amostratge aleatori

El mètode d'amostratge aleatori és el mètode d'amostratge més comú. Utilitza un rellotge intern que s'ajusta de manera que funcioni respecte als senyals d'entrada i les mostres de senyal disparador es prenen continuament, independentment de quan es disparin. Les mostres recollides són regulars respecte al temps, però aleatorietz respecte al disparador.

Mètode d'amostratge seqüencial

En aquesta tècnica, les mostres es prenen respecte al disparador i són independents de la configuració de temps. Cada vegada que es detecta el disparador, la mostra es registra amb un petit retard. Cal assegurar-se que el retard sigui molt curt, però ben definit. Quan es produïu el següent disparador, es registra amb un retard incrementat respecte al anterior. El barreig retardat pot tenir un rang de pocs microsegons a pocs segons. Suposem que el retard per primera vegada és 't', llavors el retard per segona vegada serà una mica més que 't' i, d'aquesta manera, es prenen mostres moltes vegades amb un retard afegit fins que el finestra de temps està plena.

Declaració: Respecteu l'original, els bons articles meriteixen ser compartits, si hi ha alguna infracció contacteu per eliminar.