Oscilloscope ng Sampling

Bago natin talakayin ang sampling oscilloscope, kailangan nating malaman ang pangunahing prinsipyong at paggana ng isang karaniwang oscilloscope. Ito ay isang instrumento na tumatanggap ng isa o higit pa electrical signals at pagkatapos ay naglalabas ng waveform sa screen nang sabay-sabay. Ang sampling oscilloscope ay isang advanced version ng digital oscilloscope na may ilang dagdag na mga feature at gamit para sa espesyal na layunin.

Ito ay disenyo upang magbigay ng napakataas na frequency function sa pamamagitan ng pag-sample ng maraming wave forms nang sunod-sunod. Ang ganitong uri ng oscilloscope ay gumagamit ng sampling theorem para makabuo ng waveform mula sa maraming input signals. Sa pamamagitan ng paggamit ng strobe light, maaaring makita ang bahagi ng galaw, ngunit kapag ang maraming imahe ay kinuha, nakikita ang napakabilis na mekanikal na galaw. Ang sampling oscilloscope ay gumagana tulad ng stroboscopic technique at ito ay ginagamit upang obserbahan ang napakabilis na electrical signals. Halos 1000 points ang kailangan upang makabuo 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 binubuo ng buong larawan ng waveform mula sa naka-compile na data. Ang resulta ng waveform ay pinapalakas 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 nauugnay sa bawat isa upang bumuo ng buong hugis.

Ang bawat dot ng wave ay ang vertical deflection ng punto ng progresibong layer sa bawat sunod-sunod na cycle ng staircase waveform. Ginagamit ito upang monitorin ang high-frequency signals hanggang 50 GHz o higit pa. Ang frequency ng ipinapakita na 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 sampling stage, ang mga signal ay may mababang frequency at upang makamit ang malaking bandwidth, ito ay pinagsasama sa isang attenuator.

Bagaman, ito ay nagsisira sa dynamic range ng instrumento. Ang sampling oscilloscope ay limitado sa repetitive signals at hindi responsive sa transient events. Ito lamang ay nagpapakita ng mataas na frequency sa loob ng range limit.

Paraan ng Sampling

Bago ang bawat sampling cycle, ang trigger pulse ay nagpapatungo ng isang oscillator at liner voltage ang ginagawa. Kapag ang amplitude ng dalawang voltages ay pantay, ang staircase ay lumilipat ng isang hakbang at isang sampling pulse ang ginagawa at ito ay binubuksan 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 irehistro ang maximum na puntos sa isang sweep. Ang pangunahing layunin nito ay ang pagkuha ng high-frequency transient events nang wasto. Ang transient waveform ay napakaindi-babalang na ang voltage o current level sa anumang sandali ng oras ay hindi maaaring nauugnay sa pinakamalapit nito. Ang mga event na ito ay hindi umuulit, kaya ito ay dapat irehistro sa parehong oras na nangyari. Ang frequency ng samples ay napakataas na humigit-kumulang 500 MHz at ang sample rate ay humigit-kumulang 100 samples per second. Upang i-save ang ganitong mataas na frequency 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 kumuha ng samples mula sa maraming pag-uulit ng signals. Maaari itong kumuha ng isang o higit pang samples mula sa bawat pag-uulit. Sa pamamagitan nito, ang katumpakan sa pagkuha ng signal ay tumaas. 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 pinakakaraniwang paraan ng sampling. Ito ay gumagamit ng internal clock na ayusin sa paraan na ito ay tumatakbo sa kaugnayan sa input signals at ang signal trigger samples ay kumuha nang patuloy, walang pakialam kung saan ito ay naitrigger. Ang mga samples na kumuha ay regular sa kaugnayan sa oras ngunit random sa kaugnayan sa trigger.

Sequential Method of Sampling

Sa teknikong ito, ang mga samples ay kumuha sa kaugnayan sa triggered at ito ay independiyente sa setting ng oras. Anuman ang oras na natukoy ang trigger, ang sample ay irekord na may maliit na delay. Siguraduhin na ang delay ay dapat maliit ngunit ma-defini. Kapag ang susunod na trigger ay naitala, ito ay may konting incremental time delay sa kaugnayan sa naunang isa. Ang delayed sweep ay maaaring may saklaw mula sa ilang microsecond hanggang sa ilang segundo. Kung ang delay sa unang oras ay 't' ang delay sa pangalawang oras ay konti na mas mahaba kaysa sa 't' at sa ganitong paraan ang mga samples ay kumuha maraming beses na may dagdag na delay hanggang sa puno ang time window.

Pahayag: Respetuhin ang original, mabubuti na artikulo na karapat-dapat na i-share, kung may paglabag sa copyright pakisundin ang proseso para burahin.