Oscilloscope na may Sampling

Bago pag-usapan ang sampling oscilloscope, kailangan nating malaman ang pangunahing prinsipyo at paggana ng isang karaniwang oscilloscope. Ito ay isang instrumento na tumatanggap ng isa o higit pa na elektrikal na signal at pagkatapos ay lumilikha ng waveform sa screen nang sabay-sabay. Ang sampling oscilloscope ay isang advanced na bersyon ng digital oscilloscope na may ilang dagdag na katangian at gamit para sa espesyal na layunin.

Ito ay disenyo upang magbigay ng napakataas na frequency na function sa pamamagitan ng pag-sample ng maraming waveform nang sunod-sunod. Gagamit ito ng sampling theorem upang makalikha ng waveform mula sa maraming input signals. Sa pamamagitan ng strobe light, maaaring makita ang bahagi ng galaw, ngunit kapag ang buntot ng mga imahe ay kinuha, nakikita ang napakabilis na mekanikal na galaw. Ang sampling oscilloscope ay gumagana tulad ng stroboscopic technique at ginagamit ito upang obserbahan ang napakabilis na elektrikal na signals. Halos 1000 puntos ang kailangan upang makalikha ng waveform.

Paggana ng Sampling Oscilloscope

Tulad ng inilalarawan ng pangalan nito, ito ay kumukuha ng mga sample mula sa maraming sunod-sunod na waveform at gumagawa ng buong larawan ng waveform mula sa pinagsamang data. Ang resulta ng waveform ay nailabas sa pamamagitan ng isang low band pass filter at pagkatapos ay ipinapakita sa screen. Ang waveform na ito ay gawa sa pagsasama-sama ng maraming dots na may kaugnayan sa bawat isa upang makalikha ng buong hugis.

Ang bawat dot ng wave ay ang bertikal na deflection ng punto ng progresibong layer sa bawat sunod-sunod na cycle ng isang staircase waveform. Ginagamit ito upang monitorehin ang mataas na frequency na signals hanggang 50 GHz o higit pa. Ang frequency ng ipinapakitang waveform ay mas mataas kaysa sa sample rate ng scope. Ito ay halos 10 pieces per division o higit pa kasama ang malaking bandwidth ng amplifier na humigit-kumulang 15 GHz. Sa stage ng sampling, ang mga signal ay may mababang frequency at upang makamit ang malaking bandwidth, ito ay pinagsasama sa isang attenuator.

Bagama't, ito ay nagbabawas ng dynamic range ng instrumento. Ang sampling oscilloscope ay limitado sa repetitive signals at hindi responsive sa transient events. Ito lamang ay ipinapakita ang mataas na frequency sa loob ng limitasyon ng range.

Paraan ng Sampling

Bago ang bawat cycle ng sampling, ang trigger pulse ay aktibado ang isang oscillator at linear voltage ay nilikha. Kapag ang amplitude ng dalawang voltages ay pantay, ang staircase ay naglilipat ng isang hakbang at isang sampling pulse ay nilikha at ito ay binuksan ang sampling gate para sa isang sample ng input voltage. Ang resolusyon ng waveform ay depende sa sukat ng mga hakbang ng staircase generator. Mayroong iba't ibang paraan ng pagkuha ng sample ngunit ang dalawa ang karaniwang ginagamit. Isa ang real-time sample at ang iba ay equivalent sample method.

Real Time Sample Method

Sa real-time method, ang digitizer ay gumagana sa mataas na bilis kaya ito ay maaaring irekistro ang maximum na puntos sa isang sweep. Ang pangunahing layunin nito ay ang pag-capture ng mataas na frequency na transient events nang maayos. Ang transient waveform ay sobrang unique na ang voltage o current level sa anumang instant ng oras ay hindi maaaring kaugnay ng pinakamalapit nito. Ang mga event na ito ay hindi nag-uulit, kaya kailangang irekistro ito sa parehong timeframe kung saan sila nangyayari. Ang frequency ng samples ay napakataas na humigit-kumulang 500 MHz at ang sample rate ay humigit-kumulang 100 samples per second. Upang i-store ang ganitong mataas na frequency na waveform, kailangan ng high-speed memory.

Equivalent Sample Method

Ang sampling sa equivalent method ay gumagana batay sa prinsipyo ng prophecy at estimation na posible lamang sa repetitive waveform. Sa equivalent method, ang digitizer ay kumukuha ng samples mula sa maraming pag-uulit ng signals. Maaari itong kumuha ng isa o higit pang samples mula sa bawat pag-ulit. Sa pamamaraang ito, ang accuracy sa pag-capture ng signal ay tumataas. Ang frequency ng resulta ng waveform ay mas mataas kaysa sa sample rate ng scope. Ang ganitong uri ng sampling ay maaaring gawin sa dalawang paraan; Random method at sequential method.

Random Method of Sampling

Ang random method of sampling ay ang pinaka karaniwang paraan ng sampling. Ito ay gumagamit ng internal clock na in-adjust sa paraan na ito ay tumatakbo sa relasyon sa input signals at ang signal trigger samples ay kumuha nang patuloy, walang pakialam kung saan ito na-trigger. Ang mga samples na kumuha ay regular sa relasyon sa oras ngunit random sa relasyon sa trigger.

Sequential Method of Sampling

Sa teknikong ito, ang mga samples ay kumuha sa relasyon sa triggered at ito ay independiyente sa setting ng oras. Kailanman ang trigger ay natuklasan, ang sample ay irekistro nang may kaunting delay. Siguraduhing ang delay ay napakaliit pero maayos na in-define. Kapag ang susunod na trigger ay nangyari, ito ay irekistro nang may kaunting incremental na time delay sa relasyon sa nakaraan. Ang delayed sweep ay maaaring may saklaw mula sa kaunting microsecond hanggang sa kaunting segundo. Isipin natin na ang delay para sa unang oras ay 't' kaya ang delay para sa pangalawang oras ay kaunti pa lalo na 't' at sa paraang ito ang mga samples ay kumuha maraming beses nang may idinagdag na delay hanggang sa ang time window ay puno.

Pahayag: Respeto sa original, mabubuting artikulo na karapat-dapat na i-share, kung may paglabag sa copyright pakiusap mag-contact upang burahin.