Monsterooscoop

Voordat we de sampling oscilloscoop bespreken, moeten we de basisprincipes en werking van een gewone oscilloscoop kennen. Het is een instrument dat één of meerdere elektrische signalen ontvangt en vervolgens de golfvorm op het scherm produceert. De sampling oscilloscoop is een geavanceerde versie van de digitale oscilloscoop met enkele toegevoegde functies en gebruikt voor speciale doeleinden.

Het is ontworpen om een zeer hoge frequentiefunctie te bieden door opeenvolgende golfvormen te samplen. Deze oscilloscoop maakt gebruik van het sampling-theorema om de golfvorm te construeren uit verschillende ingangssignalen. Met behulp van een stroboscooplicht kan een fractie van de beweging worden gezien, maar wanneer er een bundel beelden wordt genomen, wordt een zeer snelle mechanische beweging waargenomen. De sampling oscilloscoop functioneert vergelijkbaar met de stroboscopische techniek en wordt gebruikt om zeer snelle elektrische signalen te observeren. Ongeveer 1000 punten zijn nodig om de golfvorm te creëren.

Werking van de sampling oscilloscoop

Zoals de naam al aangeeft, verzamelt het monsters van verschillende opeenvolgende golfvormen en bouwt een compleet beeld van de golfvorm op basis van de verzamelde gegevens. De resulterende golfvorm wordt versterkt met een laagdoorlaatfilter en getoond op het scherm. Deze golfvorm wordt gemaakt door vele punten aan elkaar te koppelen om de hele vorm te construeren.

Elk punt van de golf is de verticale afwijking van het punt van de progressieve laag in elke opeenvolgende cyclus van een trapsgewijze golfvorm. Ze worden gebruikt om hoge-frequentie signalen tot 50 GHz of meer te monitoren. De frequentie van de weergegeven golfvorm is hoger dan het samplefrequentie van de oscilloscoop. Het is ongeveer 10 punten per divisie of meer, samen met een grote bandbreedte van de versterker van ongeveer 15 GHz. Tijdens het sampling stadium hebben de signalen een lage frequentie en om een grote bandbreedte te bereiken, wordt deze gecombineerd met een attenuator.

Hoewel, dit de dynamische range van het instrument reduceert. De sampling oscilloscoop is beperkt tot herhaalbare signalen en reageert niet op tijdelijke gebeurtenissen. Ze tonen alleen hoge frequenties binnen de bereiklimiet.

Sampling methode

Voor elke samplingcyclus activeert de triggerpuls een oscillator en wordt een lineaire spanning gegenereerd. Wanneer de amplitude van twee spanningen gelijk is, zet de trapsgewijze golf een stap en wordt een sampling puls gegenereerd die de sampling poort opent voor een monster van de ingangsspanning. De resolutie van de golfvorm hangt af van de grootte van de stappen van de trapsgewijze generator. Er zijn verschillende manieren om monsters te nemen, maar twee worden vaak gebruikt. Eén is de real-time samplemethode en de andere is de equivalente samplemethode.

Real Time Sample Methode

Bij de real-time methode werkt de digitalisator op hoge snelheid, zodat hij maximaal punten in één veeg kan registreren. Het belangrijkste doel is om hoge-frequentie tijdelijke gebeurtenissen nauwkeurig vast te leggen. De tijdelijke golfvorm is zo uniek dat de spanning of stroom op elk moment niet kan worden gekoppeld aan de dichtstbijzijnde. Deze gebeurtenissen herhalen zich niet, dus moeten ze in dezelfde tijdsperiode worden geregistreerd als ze plaatsvinden. De frequentie van de monsters is zeer hoog, ongeveer 500 MHz, en de samplerate is ongeveer 100 monsters per seconde. Om zo'n hoge-frequentie golfvorm op te slaan, is een hoge-snelheidsgeheugen vereist.

Equivalente Sample Methode

Sampling bij de equivalente methode is gebaseerd op voorspelling en schatting, wat alleen mogelijk is met herhaalbare golfvormen. Bij de equivalente methode neemt de digitalisator monsters van veel herhalingen van signalen. Het kan één of meer monsters nemen van elke herhaling. Op deze manier neemt de nauwkeurigheid van het signaal vastleggen toe. De frequentie van de resulterende golfvorm is veel hoger dan de samplerate van de oscilloscoop. Dit type sampling kan op twee manieren worden gedaan; willekeurige methode en sequentiële methode.

Willekeurige Methode van Sampling

De willekeurige methode van sampling is de meest gebruikte methode. Het gebruikt een interne klok die zo is ingesteld dat hij loopt ten opzichte van de ingangssignalen en de signaaltrigger monsters continu worden genomen, ongeacht waar het werd getriggerd. De verzamelde monsters zijn regelmatig ten opzichte van de tijd, maar willekeurig ten opzichte van de trigger.

Sequentiële Methode van Sampling

Bij deze techniek worden monsters genomen ten opzichte van de trigger en is het onafhankelijk van de tijdsinstelling. Telkens wanneer de trigger wordt gedetecteerd, wordt het monster geregistreerd met een kleine vertraging. Zorg ervoor dat de vertraging zeer kort maar goed gedefinieerd is. Wanneer de volgende trigger optreedt, wordt deze geregistreerd met een kleine incrementele tijdsvertraging ten opzichte van de vorige. De vertraagde veeg kan variëren van enkele microseconden tot enkele seconden. Stel dat de vertraging voor de eerste keer 't' is, dan zal de vertraging voor de tweede keer iets meer dan 't' zijn, en op deze manier worden monsters meerdere keren genomen met toegevoegde vertraging totdat het tijdsvenster is gevuld.

Verklaring: Respecteer het origineel, goede artikelen zijn de moeite waard om te delen, indien er sprake is van inbreuk, neem dan contact op voor verwijdering.