Naudojant skaitmeninį osciloskopą reikia atkreipti dėmesį į problemą
1. Įvadas
Skaitmeninių osciloskopų naudojimas tampa vis populiaresnis dėl jų unikalių pranašumų, tokių kaip bangos formos paleidimas, saugojimas, rodymas, matavimas, bangos formos duomenų analizė ir apdorojimas. Dėl didelių skaitmeninių osciloskopų ir analoginių osciloskopų veikimo skirtumų netinkamai naudojami jie sukels dideles matavimo paklaidas ir taip paveiks bandymo užduotį.
2, atskirkite analoginį pralaidumą ir skaitmeninį realaus laiko pralaidumą
Pralaidumas yra vienas iš svarbiausių osciloskopų rodiklių. Analoginio osciloskopo dažnių juostos plotis yra fiksuota reikšmė, o skaitmeninio osciloskopo pralaidumas yra dviejų tipų analoginis ir skaitmeninis realaus laiko dažnių juostos plotis. Didžiausias dažnių juostos plotis, kurį galima pasiekti naudojant skaitmeninį osciloskopą, naudojant nuoseklų arba atsitiktinį pasikartojančių signalų atrankos metodus, yra skaitmeninis realaus laiko osciloskopo pralaidumas. Skaitmeninis realaus laiko dažnių juostos plotis yra susijęs su didžiausiu skaitmeninimo dažniu ir bangos formos atkūrimo technikos koeficientu K (skaitmeninis realaus laiko dažnių juostos plotis=didžiausias skaitmeninimo greitis / K), kuris paprastai nėra tiesiogiai pateikiamas kaip indikatorius.
Iš dviejų dažnių juostos pločių apibrėžimų matyti, kad analoginis dažnių juostos plotis tinka tik pasikartojantiems periodiniams signalams matuoti, o skaitmeninis realaus laiko dažnių juostos plotis tinka tiek pasikartojantiems, tiek pavieniams signalams. Gamintojai teigia, kad osciloskopų pralaidumas gali siekti kiek megabaitų, iš tikrųjų reiškia analoginį pralaidumą, o skaitmeninis realaus laiko pralaidumas yra mažesnis už šią vertę. Pavyzdžiui, TEK TES520B pralaidumas yra 500 MHz, o tai iš tikrųjų reiškia jo analoginį 500 MHz dažnių juostos plotį, o didžiausias skaitmeninis realaus laiko dažnių juostos plotis gali siekti tik 400 MHz, o tai yra daug mažesnis už analoginį dažnių juostos plotį. Todėl, matuodami vieną signalą, būtinai remkitės skaitmeninio osciloskopo skaitmeniniu realaus laiko pralaidumu, nes priešingu atveju tai atneš netikėtų matavimo klaidų.
3, apie atrankos dažnį
Atrankos dažnis, dar žinomas kaip skaitmeninimo greitis, reiškia laiko vienetą, analoginio įvesties signalo pavyzdžių skaičių, dažnai išreiškiamą MS/s. Atrankos dažnis yra svarbus skaitmeninių osciloskopų rodiklis.
(1) Jei mėginių ėmimo dažnio nepakanka, maišymosi reiškinys gali atsirasti lengvai.
Jei osciloskopo įvesties signalas yra 100 kHz sinusoidinis signalas, osciloskopas rodo 50 kHz signalo dažnį, kaip tai yra? Taip yra todėl, kad osciloskopo mėginių ėmimo dažnis yra per lėtas, todėl atsiranda slapyvardžio reiškinys. Mišrus – ekrane rodomos bangos formos dažnis yra mažesnis už tikrąjį signalo dažnį arba net jei osciloskopas ant trigerio indikatoriaus dega, o signalo formos rodymas vis dar nėra stabilus. Maišymo generavimas parodytas 1 paveiksle.
Taigi, kaip nustatyti, ar rodoma bangos forma sumaišė nežinomo dažnio bangos formą? Tai galima padaryti lėtai keičiant braukimo greitį t/div į greitesnę laiko bazę, kad pamatytumėte, ar staigiai keičiasi bangos formos dažnio parametras, jei taip, tai reiškia, kad bangos formos maišymasis jau įvyko; arba svyruojanti bangos forma stabilizuojasi greitesnėje laiko bazėje, o tai taip pat reiškia, kad bangos formos maišymasis jau įvyko. Pagal Nyquist teoremą diskretizavimo dažnis turi būti bent 2 kartus didesnis už aukšto dažnio signalo komponentą, kad būtų išvengta maišymo, pavyzdžiui, 500MHz signalui reikia bent 1GS/s diskretizavimo dažnio. Yra keletas būdų, kaip paprastai išvengti susimaišymo:
a. Sureguliuokite šlavimo greitį;
b. Naudokite Autoset;
c. Pabandykite perjungti rinkimo metodą į Envelope arba Peak Detection, nes Envelope ieško kraštutinių verčių keliuose rinkimo įrašuose, o didžiausių ir mažiausių verčių viename rinkinio įraše, kurios abi gali aptikti greitesnius signalo pokyčius.
Jei osciloskopas turi InstaVu rinkimo metodą, jį galima naudoti, nes šis metodas greitai surenka bangų formas, o naudojant šį metodą rodomos bangos formos yra panašios į tas, kurios rodomos naudojant analoginį osciloskopą.
(2) Ryšys tarp atrankos dažnio ir t/div
Didžiausias kiekvieno skaitmeninio osciloskopo atrankos dažnis yra fiksuota vertė. Tačiau bet kuriuo nuskaitymo laiku t/div atrankos dažnis fs pateikiamas pagal šią formulę: fs=N/(t/div) N yra atrankos taškai viename kadre.
Kai atrankos taškų skaičius N yra tam tikra reikšmė, fs yra atvirkščiai proporcingas t/div, kuo didesnis šlavimo greitis, tuo mažesnė atrankos dažnis.
Apibendrinant galima pasakyti, kad naudojant skaitmeninį osciloskopą, kad būtų išvengta maišymo, šlavimo greičio pavarą geriausia nustatyti į greitesnę padėtį. Jei norite užfiksuoti trumpalaikes šlavimo įdubas, šlavimo greitį geriausia nustatyti į lėtesnę pagrindinio šlavimo greičio padėtį.
