Osciloscopios digitales versus osciloscopios analógicos
Las características de frecuencia de los osciloscopios analógicos están determinadas por amplificadores verticales y osciladores catódicos. La introducción del procesamiento digital y los microprocesadores en los osciloscopios en la década de 1980 condujo a la aparición de los osciloscopios digitales. Los osciloscopios analógicos ahora se denominan osciloscopios analógicos en tiempo real (ART) y los osciloscopios digitales se denominan osciloscopios de almacenamiento digital (DSO).
ART debe ser compatible con el ancho de banda del amplificador y el osciloscopio de rayos catódicos, con el aumento de la frecuencia, los requisitos del proceso del osciloscopio de rayos catódicos son estrictos, los aumentos de costos y la existencia de cuellos de botella. DSO siempre que el ancho de banda sea compatible con el convertidor A/D de alta velocidad, otras modulaciones, la observación de gráficos tridimensionales; la memoria de forma de onda no es suficiente para manejar la forma de onda, etc.
En la actualidad, las deficiencias del DSO se han superado básicamente, pero no todo el buen rendimiento se refleja en el mismo osciloscopio, es decir, cada DSO tendrá ciertas características, existen ciertas deficiencias en la elección del modelo, se debe prestar atención a comparación. Algunos modelos DSO tienen la misma tasa de actualización de forma de onda que ART, mientras que otros modelos DSO no la tienen, y un DSO tiene la capacidad de mostrar gráficos tridimensionales en la pantalla fluorescente de ART, mientras que la mayoría de los DSO no tienen este rendimiento. La mayoría de los DSO tienen el mismo ancho de banda en tiempo real que el ancho de banda de tiempo único, pero también hay DSO que solo garantizan el ancho de banda en tiempo real.
Todos los DSO mencionados anteriormente contienen convertidores A/D y microprocesadores. De esta manera, la adición de tarjetas enchufables en la máquina PC también puede constituir un DSO, pero generalmente con una frecuencia de muestreo más baja, menos funcionalidad y más barata. También hay módulos DSO que utilizan el bus VXI, así como complementos DSO montados en bastidor.
La memoria DSO ocupa el segundo lugar después de los componentes del osciloscopio en los componentes del convertidor A/D, que guarda las muestras de señal medidas para el convertidor D/A posterior para restaurar la forma de onda, y ahora la capacidad de almacenamiento puede alcanzar más de 1M.
Los DSO ordinarios tienen una resolución vertical de 8-bits, es decir, 256 muestras por escaneo, lo que requiere 256 puntos de almacenamiento, equivalente a 256 bytes. Si mejoras la resolución, el eje horizontal se ampliará 10 veces, equivale a 20K bytes; el eje vertical también se expande 10 veces, lo que equivale a 40K bytes. Se puede ver que el DSO debe tener al menos 2 Kbytes y el DSO medio debe tener más de 40 Kbytes. Si desea grabar 10 veces la forma de onda anterior, entonces al menos 400 KB o más. Por tanto, el tamaño de la capacidad de almacenamiento es muy importante.
A su vez, la capacidad de almacenamiento también afecta la velocidad de escaneo, por ejemplo, solo 50K puntos de memoria por barrido de rastreo, registran 100μs de datos, luego el espacio de muestreo es de 2ns, la velocidad de muestreo es equivalente a 500MS/s, al La frecuencia de muestreo es igual a 4 veces el cálculo del ancho de banda, el ancho de banda en tiempo real es igual a 125 MHz. Obviamente, si necesita mejorar la velocidad de muestreo a 1000 MS/s, entonces el registro de 100 μs de datos debe ser de 100 000 puntos de memoria.
Para almacenar un gráfico completo, supongamos que el píxel sea 1024 × 512=0. 5 M bits, cuatro gráficos, para tener 2 M bits de almacenamiento. En el análisis FFT también se necesita almacenamiento adicional, los nuevos componentes de la forma de onda y la forma de onda de referencia o la forma de onda almacenada para comparar. Para facilitar el almacenamiento de formas de onda, algunos DSO proporcionan disquetes o discos duros para la grabación de datos.
