Princípios do osciloscópio de armazenamento digital
Os osciloscópios de armazenamento digital são diferentes dos osciloscópios analógicos gerais porque convertem os sinais de tensão analógicos coletados em sinais digitais, que são analisados, processados, armazenados, exibidos ou impressos pelo microcomputador interno. Esses osciloscópios geralmente possuem recursos programáveis e de controle remoto, através da interface GpIB também podem ser transmitidos ao computador e outros equipamentos externos para análise e processamento.
Seu processo de trabalho é geralmente dividido em duas etapas de armazenamento e exposição. No estágio de armazenamento, o primeiro sinal analógico a ser medido pela amostragem e quantificação, convertido em sinais digitais pelo conversor A/D, armazenado sequencialmente na RAM, quando a frequência de amostragem for alta o suficiente, você pode obter o sinal sem armazenamento de distorção . Quando houver necessidade de observar esta informação, desde que a frequência adequada desta informação da memória RAM de acordo com a ordem original fora do conversor D/A e filtragem LpE enviada ao osciloscópio possa ser observada após a restauração da forma de onda .
O tempo de pós-luminescência do fósforo p31 no CRT de um osciloscópio analógico normal é inferior a 1 ms. Em alguns casos, um CRT com fósforo p7 pode proporcionar um tempo de pós-luminescência de cerca de 300 ms. Enquanto um sinal for iluminado pelo fósforo, o CRT exibirá continuamente a forma de onda do sinal. Quando o sinal é removido, a varredura no CRT com material p31 diminui rapidamente, enquanto a varredura no CRT com material p7 permanece um pouco mais longa.
E daí se o sinal for apenas algumas vezes por segundo, ou o período do sinal for de apenas alguns segundos, ou mesmo o sinal explodir apenas uma vez? Neste caso, os sinais são quase, senão completamente, inobserváveis usando os osciloscópios analógicos que descrevemos acima.
O chamado armazenamento digital consiste em armazenar o sinal no osciloscópio na forma de código digital. Depois que o sinal entra no osciloscópio de armazenamento digital, ou DSO, e antes de chegar ao circuito de deflexão do CRT (Figura 1), o osciloscópio faz amostras da tensão do sinal em intervalos regulares. Essas amostras são então convertidas usando um conversor analógico/digital (ADC) para produzir uma palavra binária representando cada tensão amostrada. Este processo é denominado digitalização.
Os valores binários obtidos são armazenados na memória. A taxa na qual o sinal de entrada é amostrado é chamada de taxa de amostragem. A taxa de amostragem é controlada pelo relógio de amostragem. Para uso geral, a taxa de amostragem varia de 20 megabits por segundo (20 MS/s) a 200 MS/s. Os dados armazenados na memória são usados para reconstruir a forma de onda do sinal na tela do osciloscópio. Portanto, o circuito entre o conector do sinal de entrada no DSO e o CRT do osciloscópio é mais do que apenas um circuito analógico. As formas de onda dos sinais de entrada são armazenadas na memória antes de serem exibidas no CRT, e as formas de onda que vemos na tela do osciloscópio são sempre as formas de onda reconstruídas a partir dos dados capturados, e não as formas de onda diretas dos sinais adicionados aos conectores de entrada. .
