Oscilloskop Sampling

Sebelum membincangkan sampling oscilloscope, kita perlu mengetahui prinsip asas dan fungsi osiloskop biasa. Ia adalah alat yang menerima satu atau lebih isyarat elektrik dan kemudian menghasilkan bentuk gelombang pada skrin secara serentak. Sampling oscilloscope adalah versi canggih dari osiloskop digital dengan beberapa ciri tambahan dan digunakan untuk tujuan khas.

Ia direka untuk memberikan fungsi frekuensi sangat tinggi dengan mengambil sampel beberapa bentuk gelombang secara berurutan. Osiloskop ini menggunakan teorem pengambilan sampel untuk membina bentuk gelombang daripada beberapa isyarat input. Dengan menggunakan cahaya strobe, fraksi gerakan boleh dilihat, tetapi apabila banyak imej diambil, gerakan mekanikal yang sangat cepat dapat diperhatikan. Fungsi sampling oscilloscope serupa dengan teknik stroboskopik dan ia digunakan untuk memerhati isyarat elektrik yang sangat cepat. Kira-kira 1000 titik diperlukan untuk mencipta bentuk gelombang.

Fungsi Sampling Oscilloscope

Seperti namanya, ia mengumpulkan sampel daripada beberapa bentuk gelombang berturut-turut dan membina gambaran lengkap bentuk gelombang daripada data yang dikumpulkan. Bentuk gelombang hasilnya dikuatkan dengan penapis laluan lebar rendah dan kemudian ditunjukkan pada skrin. Bentuk gelombang ini dibuat dengan menghubungkan banyak titik yang saling berkaitan untuk membina keseluruhan bentuk.

Setiap titik gelombang adalah penyimpangan menegak titik lapisan progresif dalam setiap siklus berturut-turut dari bentuk gelombang tangga. Mereka digunakan untuk memantau isyarat frekuensi tinggi hingga 50 GHz atau lebih. Frekuensi bentuk gelombang yang dipaparkan adalah lebih tinggi daripada kadar sampel alat. Ia kira-kira 10 titik per divisi atau lebih bersama dengan band lebar penambah besar sekitar 15 GHz. Pada tahap pengambilan sampel, isyarat memiliki frekuensi rendah dan untuk mencapai band lebar yang besar, ia digabungkan dengan penguncup.

Walau bagaimanapun, ia mengurangkan julat dinamik alat. Sampling oscilloscope terhad kepada isyarat berulang dan tidak responsif kepada peristiwa sementara. Mereka hanya memaparkan frekuensi tinggi dalam had julat.

Kaedah Pengambilan Sampel

Sebelum setiap siklus pengambilan sampel, pulsa trigger mengaktifkan osilator dan voltan linear dihasilkan. Apabila amplitud dua voltan adalah sama, tangga bergerak satu langkah dan pulsa sampel dihasilkan dan ia membuka pintu sampel untuk sampel voltan input. Resolusi bentuk gelombang bergantung pada dimensi langkah generator tangga. Terdapat cara-cara berbeza untuk mengambil sampel tetapi dua cara yang paling biasa digunakan. Satu adalah kaedah sampel masa nyata dan yang lain adalah kaedah sampel setara.

Kaedah Sampel Masa Nyata

Dalam kaedah masa nyata, digitizer beroperasi pada kelajuan tinggi supaya ia boleh mendaftar maksimum titik dalam satu sapuan. Tujuannya utama adalah untuk menangkap peristiwa transien frekuensi tinggi dengan tepat. Bentuk gelombang transien begitu unik sehingga tahap voltan atau arus pada mana-mana saat waktu tidak boleh dikaitkan dengan yang terdekat. Peristiwa-peristiwa ini tidak berulang, jadi ia mesti didaftar dalam kerangka masa yang sama seperti kejadian tersebut. Frekuensi sampel sangat tinggi kira-kira 500 MHz dan kadar sampel adalah kira-kira 100 sampel per saat. Untuk menyimpan bentuk gelombang frekuensi tinggi, memori berkelajuan tinggi diperlukan.

Kaedah Sampel Setara

Pengambilan sampel dalam kaedah setara bekerja atas prinsip ramalan dan anggaran yang hanya mungkin dengan bentuk gelombang berulang. Dalam kaedah setara, digitizer mendapatkan sampel daripada banyak ulangan isyarat. Ia mungkin mengambil satu atau lebih sampel dari setiap ulangan. Dengan melakukan demikian, ketepatan dalam menangkap isyarat meningkat. Frekuensi bentuk gelombang hasilnya jauh lebih tinggi daripada kadar sampel alat. Jenis pengambilan sampel ini boleh dilakukan dengan dua kaedah; kaedah rawak dan kaedah berurutan.

Kaedah Pengambilan Sampel Rawak

Kaedah pengambilan sampel rawak adalah kaedah pengambilan sampel yang paling biasa. Ia menggunakan jam dalaman yang disesuaikan sedemikian rupa sehingga ia berjalan berdasarkan isyarat input dan sampel trigger diambil secara berterusan, tidak kira di mana ia diberi trigger. Sampel-sampel yang dikumpulkan adalah beraturan berdasarkan masa tetapi rawak berdasarkan trigger.

Kaedah Pengambilan Sampel Berurutan

Dalam teknik ini, sampel diambil berdasarkan trigger dan ia tidak bergantung pada setelan masa. Setiap kali trigger dikesan, sampel direkodkan dengan sedikit penundaan. Pastikan penundaan itu sangat pendek tetapi didefinisikan dengan baik. Apabila trigger berikutnya berlaku, ia direkodkan dengan sedikit penambahan penundaan berbanding yang sebelumnya. Sapuan tertunda boleh mempunyai julat dari beberapa mikrodetik hingga beberapa saat. Misalkan penundaan untuk pertama kali adalah 't' maka penundaan untuk kedua kali akan sedikit lebih daripada 't' dan dengan cara ini sampel diambil beberapa kali dengan penambahan penundaan sehingga tetingkap masa penuh.

Penyataan: Hormati asal, artikel yang baik berharga dibagikan, jika ada pelanggaran silakan hubungi untuk menghapus.