Цифровой запоминающий осциллограф
Цифровой запоминающий осциллограф ( DSO ) — это осциллограф , который сохраняет и анализирует входной сигнал в цифровом виде, а не с использованием аналоговых методов. В настоящее время это наиболее распространенный тип осциллографа из-за расширенных функций запуска, хранения, отображения и измерения, которые он обычно предоставляет. [1]
Входной аналоговый сигнал дискретизируется , а затем преобразуется в цифровую запись амплитуды сигнала в каждый момент выборки. Частота дискретизации должна быть не меньше частоты Найквиста , чтобы избежать наложения спектров . Эти цифровые значения затем преобразуются обратно в аналоговый сигнал для отображения на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) или преобразуются по мере необходимости для различных возможных типов вывода — жидкокристаллического дисплея , самописца , плоттера или сетевого интерфейса . [2]
Стоимость цифрового запоминающего осциллографа сильно различается; стоимость настольных автономных приборов (в комплекте с дисплеями) начинается от 300 долларов США или даже меньше, а высокопроизводительные модели продаются за десятки тысяч долларов. Небольшие карманные модели с ограниченными функциями могут стоить всего 50 долларов США. [3]
Сравнение с аналоговым хранилищем
[ редактировать ]Основное преимущество перед аналоговым хранилищем состоит в том, что сохраненные кривые такие же яркие, четко определенные и записываются так же быстро, как и несохраняемые кривые. Трассы могут храниться неограниченное время или записываться на какое-либо внешнее устройство хранения данных и перезагружаться. Это позволяет, например, сравнивать кривую, полученную в тестируемой системе, со стандартной трассой, полученной в заведомо исправной системе. Многие модели могут отображать форму сигнала до сигнала запуска.
Цифровые осциллографы обычно анализируют сигналы и предоставляют числовые значения, а также визуальное отображение. Эти значения обычно включают средние значения , максимумы и минимумы , среднеквадратические значения (RMS) и частоты . Их можно использовать для захвата переходных сигналов при работе в режиме одиночной развертки без ограничений яркости и скорости записи, присущих аналоговому запоминающему осциллографу . [4]
Отображаемой трассой можно манипулировать после регистрации; часть дисплея можно увеличить, чтобы сделать мелкие детали более заметными, или можно просмотреть длинную трассу на одном дисплее, чтобы определить интересующие области. Многие инструменты позволяют пользователю аннотировать сохраненную трассу.
Во многих цифровых осциллографах используются плоские дисплеи, аналогичные тем, которые производятся в больших объемах для компьютеров и телевизионных дисплеев.
Цифровые запоминающие осциллографы могут включать в себя такие интерфейсы, как параллельный порт принтера, последовательный порт RS-232 , IEEE-488 шина , порт USB или Ethernet , позволяющие удаленное или автоматическое управление и передачу захваченных сигналов на внешний дисплей или в хранилище.
на базе ПК
[ редактировать ]Цифровой осциллограф на базе персонального компьютера использует ПК для пользовательского интерфейса и отображения. «Внешние» схемы, состоящие из входных усилителей и аналого-цифровых преобразователей, упакованы отдельно и обмениваются данными с ПК через USB, Ethernet или другие интерфейсы. В одном формате «внешняя часть» собрана на сменной плате расширения, которая подключается к объединительной панели компьютера. Осциллографы на базе ПК могут быть дешевле, чем эквивалентный автономный прибор, поскольку они могут использовать память, дисплей и клавиатуру подключенного ПК. Дисплеи могут быть больше, а полученные данные можно легко перенести в прикладное программное обеспечение, размещенное на ПК, например, в электронные таблицы. Однако интерфейс главного ПК может ограничивать максимальную скорость передачи данных для сбора данных, а главный компьютер может создавать достаточный электромагнитный шум, который будет мешать измерениям. [5]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Ян Хикман (1997), Цифровые запоминающие осциллографы , Newnes, ISBN 978-0-7506-2856-3
- ^ Хьюз, электрические и электронные технологии , Pearson Education, 2008, с. 953, ISBN 978-0-13-206011-0
- ^ Чарли Соррел (13 мая 2009 г.), «Осциллограф, сделанный своими руками, невероятно доступен» , Wired
- ^ Алан С. Моррис (2001), Принципы измерений и приборов , Баттерворт-Хайнеманн, стр. 211, ISBN 978-0-7506-5081-6
- ^ Алан С. Моррис, Измерения и приборы Реза Лангари: теория и применение , Academic Press, 2011 ISBN 0123819628 стр. 180
Внешние ссылки
[ редактировать ]