El uso del osciloscopio digital debe prestar atención al problema.
1. Introducción
El uso de osciloscopios digitales se está volviendo cada vez más popular debido a sus ventajas únicas, como la activación, el almacenamiento, la visualización, la medición, el análisis y el procesamiento de datos de formas de onda. Debido a las grandes diferencias de rendimiento entre los osciloscopios digitales y los osciloscopios analógicos, si no se utilizan correctamente, producirán grandes errores de medición, lo que afectará la tarea de prueba.
2. Distinga entre ancho de banda analógico y ancho de banda digital en tiempo real.
El ancho de banda es uno de los indicadores más importantes de los osciloscopios. El ancho de banda de un osciloscopio analógico es un valor fijo, mientras que el ancho de banda de un osciloscopio digital tiene dos tipos de ancho de banda analógico y ancho de banda digital en tiempo real. El ancho de banda más alto que puede lograr un osciloscopio digital utilizando técnicas de muestreo secuencial o aleatorio para señales repetitivas es el ancho de banda digital en tiempo real del osciloscopio. El ancho de banda digital en tiempo real está relacionado con la frecuencia de digitalización más alta y el factor K de la técnica de reconstrucción de forma de onda (ancho de banda digital en tiempo real=la tasa de digitalización más alta/K), que generalmente no se proporciona directamente como indicador.
De las definiciones de los dos anchos de banda, se puede ver que el ancho de banda analógico sólo es adecuado para la medición de señales periódicas repetitivas, mientras que el ancho de banda digital en tiempo real es adecuado tanto para señales repetitivas como para señales de disparo único. Los fabricantes afirman que el ancho de banda de los osciloscopios puede alcanzar tantos megabytes que, de hecho, se refiere al ancho de banda analógico, el ancho de banda digital en tiempo real es inferior a este valor. Por ejemplo, el ancho de banda del TES520B de TEK es de 500 MHz, lo que en realidad se refiere a su ancho de banda analógico de 500 MHz, mientras que el ancho de banda digital en tiempo real máximo sólo puede alcanzar los 400 MHz, que está muy por debajo del ancho de banda analógico. Por lo tanto, al medir una sola señal, asegúrese de consultar el ancho de banda digital en tiempo real del osciloscopio digital; de lo contrario, se producirán errores inesperados en la medición.
3, sobre la frecuencia de muestreo
La tasa de muestreo, también conocida como tasa de digitalización, se refiere a la unidad de tiempo, el número de muestras de la señal de entrada analógica, a menudo expresada en MS/s. La frecuencia de muestreo es un indicador importante de los osciloscopios digitales.
(1) Si la frecuencia de muestreo no es suficiente, es fácil que se produzca el fenómeno de mezcla.
Si la señal de entrada del osciloscopio es una señal sinusoidal de 100 KHz, el osciloscopio muestra una frecuencia de señal de 50 KHz, ¿cómo es esto? Esto se debe a que la frecuencia de muestreo del osciloscopio es demasiado lenta, lo que provoca el fenómeno de aliasing. Mixta es la frecuencia de la forma de onda que se muestra en la pantalla es menor que la frecuencia real de la señal, o incluso si el osciloscopio en el indicador de disparo se ha encendido y la visualización de la forma de onda aún no es estable. La generación de mezcla se muestra en la Figura 1.
Entonces, para una forma de onda de frecuencia desconocida, ¿cómo determinar si la forma de onda mostrada ha generado una mezcla? Se puede hacer cambiando lentamente la velocidad de barrido t/div a una base de tiempo más rápida, para ver si el parámetro de frecuencia de la forma de onda cambia bruscamente; en caso afirmativo, significa que la mezcla de formas de onda ya se ha producido; o la forma de onda oscilante se estabiliza en una base de tiempo más rápida, lo que también significa que la mezcla de formas de onda ya se ha producido. Según el teorema de Nyquist, la frecuencia de muestreo debe ser al menos 2 veces mayor que el componente de alta frecuencia de la señal para evitar la mezcla; por ejemplo, una señal de 500 MHz necesita una frecuencia de muestreo de al menos 1 GS/s. Hay varias formas de evitar que se produzca la mezcla de forma sencilla:
a. Ajustar la velocidad de barrido;
b. Utilice Autoconfiguración;
C. Intente cambiar el método de recopilación a Envolvente o Detección de picos, ya que Envolvente busca valores extremos en múltiples registros de recopilación y Detección de picos busca valores máximos y mínimos en un único registro de recopilación, los cuales pueden detectar cambios de señal más rápidos.
Si el osciloscopio tiene un método de recopilación InstaVu, se puede utilizar porque este método recopila formas de onda rápidamente y las formas de onda que se muestran con este método son similares a las que se muestran con un osciloscopio analógico.
(2) Relación entre frecuencia de muestreo y t/div
La frecuencia de muestreo máxima de cada osciloscopio digital es un valor fijo. Sin embargo, en cualquier tiempo de escaneo t/div, la frecuencia de muestreo fs viene dada por la siguiente fórmula: fs=N/(t/div) N son los puntos de muestreo por cuadro.
Cuando el número de puntos de muestreo N es un cierto valor, fs es inversamente proporcional a t/div, cuanto mayor es la velocidad de barrido, menor es la frecuencia de muestreo.
En resumen, cuando se utiliza un osciloscopio digital, para evitar mezclas, es mejor colocar el engranaje de velocidad de barrido en una posición más rápida. Si desea capturar rebabas fugaces, es mejor colocar la velocidad de barrido en la posición más lenta de la velocidad de barrido principal.
