Oscilloskop Sampling

Sebelum membahas oskiloskop sampling, kita harus mengetahui prinsip dasar dan fungsi oskiloskop biasa. Ini adalah alat yang menerima satu atau lebih sinyal listrik dan kemudian menghasilkan bentuk gelombang pada layar secara bersamaan. Oskiloskop sampling adalah versi canggih dari oskiloskop digital dengan beberapa fitur tambahan dan digunakan untuk tujuan khusus.

Oskiloskop ini dirancang untuk memberikan fungsi frekuensi sangat tinggi dengan mengambil sampel beberapa bentuk gelombang secara berurutan. Oskiloskop ini menggunakan teorema sampling untuk membuat bentuk gelombang dari beberapa sinyal input. Dengan menggunakan cahaya strobo, sebagian kecil gerakan dapat dilihat, tetapi ketika banyak gambar diambil, gerakan mekanis yang sangat cepat dapat diamati. Oskiloskop sampling bekerja mirip dengan teknik stroboskopik dan digunakan untuk mengamati sinyal listrik yang sangat cepat. Sekitar 1000 titik diperlukan untuk membuat bentuk gelombang.

Fungsi Oskiloskop Sampling

Seperti namanya, alat ini mengumpulkan sampel dari beberapa bentuk gelombang berturut-turut dan membangun gambar lengkap dari data yang terkumpul. Bentuk gelombang hasilnya diperbesar dengan filter band pass rendah dan kemudian ditampilkan di layar. Bentuk gelombang ini dibuat dengan menghubungkan banyak titik yang saling terkait untuk membentuk keseluruhan bentuk.

Setiap titik gelombang adalah defleksi vertikal dari titik lapisan progresif dalam setiap siklus berturut-turut dari bentuk gelombang tangga. Mereka digunakan untuk memantau sinyal frekuensi tinggi hingga 50 GHz atau lebih. Frekuensi bentuk gelombang yang ditampilkan lebih tinggi dari laju sampling osiloskop. Ini sekitar 10 titik per divisi atau lebih, ditambah dengan bandwidth amplifier sekitar 15 GHz. Pada tahap sampling, sinyal memiliki frekuensi rendah dan untuk mencapai bandwidth besar, ia dikombinasikan dengan attenuator.

Meskipun, hal ini mengurangi rentang dinamis alat. oskiloskop sampling terbatas pada sinyal berulang dan tidak responsif terhadap peristiwa transien. Mereka hanya menampilkan frekuensi tinggi dalam batas rentang.

Metode Sampling

Sebelum setiap siklus sampling, pulsa trigger mengaktifkan oscillator dan tegangan linier dihasilkan. Ketika amplitudo dua tegangan sama, tangga bergerak satu langkah dan pulsa sampling dihasilkan, yang membuka pintu sampling untuk sampel tegangan input. Resolusi bentuk gelombang bergantung pada dimensi langkah generator tangga. Ada berbagai cara pengambilan sampel, tetapi dua yang paling umum digunakan. Satu adalah metode sampel waktu nyata dan yang lainnya adalah metode sampel ekuivalen.

Metode Sampel Waktu Nyata

Dalam metode waktu nyata, digitizer bekerja dengan kecepatan tinggi sehingga dapat mendaftarkan titik maksimum dalam satu sapuan. Tujuan utamanya adalah untuk menangkap peristiwa transien frekuensi tinggi dengan akurat. Bentuk gelombang transien sangat unik sehingga tingkat voltase atau arus pada setiap saat tidak dapat dikaitkan dengan yang terdekat. Peristiwa-peristiwa ini tidak berulang, jadi harus didaftarkan dalam bingkai waktu yang sama ketika mereka terjadi. Frekuensi sampel sangat tinggi sekitar 500 MHz dan laju sampling sekitar 100 sampel per detik. Untuk menyimpan bentuk gelombang frekuensi tinggi seperti itu, memori kecepatan tinggi diperlukan.

Metode Sampel Ekuivalen

Sampling dalam metode ekuivalen bekerja berdasarkan prinsip prediksi dan estimasi yang hanya mungkin dengan bentuk gelombang berulang. Dalam metode ekuivalen, digitizer mendapatkan sampel dari banyak pengulangan sinyal. Mungkin mengambil satu atau lebih sampel dari setiap pengulangan. Dengan melakukan demikian, akurasi dalam menangkap sinyal meningkat. Frekuensi bentuk gelombang hasilnya jauh lebih tinggi dari laju sampling osiloskop. Jenis sampling ini dapat dilakukan dengan dua metode; metode acak dan metode urutan.

Metode Sampling Acak

Metode sampling acak adalah metode sampling yang paling umum. Metode ini menggunakan jam internal yang disesuaikan sedemikian rupa sehingga berjalan sesuai dengan sinyal input dan sampel trigger diambil secara berkelanjutan, tidak peduli di mana trigger tersebut terjadi. Sampel yang dikumpulkan teratur terhadap waktu tetapi acak terhadap trigger.

Metode Sampling Urutan

Dalam teknik ini, sampel diambil berdasarkan trigger dan independen dari pengaturan waktu. Setiap kali trigger terdeteksi, sampel dicatat dengan penundaan kecil. Pastikan bahwa penundaan harus sangat pendek tetapi didefinisikan dengan baik. Ketika trigger berikutnya terjadi, sampel tersebut direkam dengan penundaan waktu incremental yang sedikit lebih panjang dari sebelumnya. Penundaan sweep dapat memiliki rentang dari beberapa mikrodetik hingga beberapa detik. Misalkan penundaan pertama kali adalah 't', maka penundaan kedua akan sedikit lebih dari 't' dan demikian seterusnya sampel diambil berkali-kali dengan penundaan tambahan hingga jendela waktu terisi.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel bagus layak dibagikan, jika ada pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk dihapus.