Вибірковий осцилограф

Перед тим як обговорити пробірний осцилограф, ми повинні знати основні принципи та функціонування звичайного осцилографа. Це пристрій, який приймає один або кілька електричних сигналів, а потім одночасно відтворює їхню форму на екрані. Пробірний осцилограф — це розширенна версія цифрового осцилографа з додатковими функціями, які використовуються для спеціальних цілей.

Він спроектований для забезпечення дуже високочастотної функції за допомогою послідовного зразкування кількох форм хвиль. Такий осцилограф використовує теорему зразкування для створення форми хвилі з кількох вхідних сигналів. Використовуючи стробоскопічне світло, можна бачити частину руху, але коли зроблено пучок зображень, спостерігається дуже швидкий механічний рух. Функціонування пробірного осцилографа схоже на стробоскопічну техніку, і він використовується для спостереження дуже швидких електричних сигналів. Приблизно 1000 точок потрібно для створення форми хвилі.

Функціонування пробірного осцилографа

Як видно з його назви, він збирає зразки з кількох послідовних форм хвилі і будує повне зображення форми хвилі зі зібраних даних. Результативна форма хвилі посилюється низькочастотним фільтром та показується на екрані. Ця форма хвилі створюється шляхом з'єднання багатьох точок, пов'язаних одна з одною, для створення всієї форми.

Кожна точка хвилі — це вертикальне відхилення точки прогресивного шару в кожному наступному циклі форми хвилі, подібної до сходинок. Вони використовуються для моніторингу високочастотних сигналів до 50 ГГц або більше. Частота відображеної форми хвилі вища, ніж частота зразкування осцилографа. Вона становить близько 10 точок на ділення або більше разом з великою шириною смуги підсилювача близько 15 ГГц. На етапі зразкування сигнали мають низьку частоту, а для досягнення великої ширини смуги вони поєднуються з аттенюатором.

Хоча це зменшує динамічний діапазон приладу. пробірний осцилограф обмежений повторюваними сигналами і не реагує на транзиторні події. Вони відображають лише високі частоти в рамках обмеженого діапазону.

Метод зразкування

Перед кожним циклом зразкування імпульс запуску активує генератор лінійного напруги. Коли амплітуда двох напруг дорівнює, сходинка робить один крок, і генерується імпульс зразкування, який відкриває ворота зразкування для отримання зразка вхідної напруги. Роздільна здатність форми хвилі залежить від розміру кроків генератора сходинок. Існують різні способи взяття зразків, але два найчастіше використовуються. Один — це метод реального часу, а інший — метод еквівалентного зразкування.

Метод зразкування в реальному часі

У методі реального часу діджитайзер працює на високій швидкості, що дозволяє зареєструвати максимальну кількість точок за один прохід. Його основна мета — зловити високочастотні транзиторні події з точністю. Транзиторна форма хвилі настільки унікальна, що її напруга або струм на будь-який момент часу не може бути пов'язана з найближчими. Ці події не повторюються, тому вони повинні бути зареєстровані в тому ж часовому проміжку, коли вони відбуваються. Частота зразків дуже висока, близько 500 МГц, а частота зразкування — близько 100 зразків на секунду. Для зберігання таких високочастотних форм хвилі потрібна високоскоростна пам'ять.

Метод еквівалентного зразкування

Зразкування в методі еквівалентного зразкування базується на принципах прогнозування та оцінки, що можливі лише з повторюваними формами хвилі. У методі еквівалентного зразкування діджитайзер отримує зразки з багатьох повторень сигналів. Він може взяти один або кілька зразків з кожного повторення. Таким чином, точність захоплення сигналу збільшується. Частота результативної форми хвилі набагато вища, ніж частота зразкування осцилографа. Цей тип зразкування можна провести двома методами: випадковим і послідовним.

Випадковий метод зразкування

Випадковий метод зразкування є найпоширенішим методом зразкування. Він використовує внутрішній годинник, який налаштований таким чином, що працює відносно вхідних сигналів, і зразки беруться неперервно, незалежно від того, де він був запущений. Зразки, які зібрані, регулярні відносно часу, але випадкові відносно запуску.

Послідовний метод зразкування

У цій техніці зразки беруться відносно запуску, і вона незалежна від налаштувань часу. Кожного разу, коли виявлений запуск, зразок записується з невеликою затримкою. Переконайтеся, що затримка повинна бути дуже короткою, але добре визначеною. Коли настає наступний запуск, він реєструється з невеликою поступовою затримкою відносно попереднього. Затриманий прохід може мати діапазон від кількох мікросекунд до кількох секунд. Нехай, наприклад, затримка першого разу становить 't', то затримка другого разу буде трохи більша за 't', і таким чином зразки беруться багато разів з додатковою затримкою, поки часове вікно не буде заповнене.

Заява: Поважайте оригінал, добри статті варті поділу, якщо є порушення авторських прав, будь ласка, зверніться для видалення.