Taxa de amostragem do osciloscópio e profundidade de armazenamento explicadas
Amostragem, Taxa de Amostragem
Sabemos que os computadores só podem lidar com sinais digitais discretos. No sinal de tensão analógico no osciloscópio que enfrenta o primeiro problema é o problema de digitalização contínua do sinal (conversão analógico/digital). Geralmente do sinal contínuo ao processo de sinal discreto chamado amostragem (amostragem). Os sinais contínuos devem ser amostrados e quantificados para serem processados pelo computador, portanto, a amostragem é a base dos osciloscópios digitais para operações e análises de formas de onda. Ao medir a amplitude da tensão da forma de onda em intervalos de tempo iguais, a tensão é convertida em oito códigos binários para representar a informação digital, que é a amostragem do osciloscópio de armazenamento digital. Quanto menor o intervalo de tempo entre as tensões amostradas, mais próxima a forma de onda reconstruída estará do sinal original. A taxa de amostragem (taxa de amostragem) é o intervalo de amostragem. Por exemplo, se a taxa de amostragem de um osciloscópio for 10G vezes por segundo (10GSa/s), isso significa que as amostras serão coletadas a cada 100ps.
De acordo com o Teorema de Amostragem de Nyquist, ao amostrar um sinal de banda limitada com uma frequência máxima de f, a frequência de amostragem SF deve ser duas vezes maior que f para garantir que o sinal original seja completamente reconstruído a partir do valor amostrado. Aqui, f é chamada de frequência de Nyquist e 2 f é a taxa de amostragem de Nyquist. Para uma onda senoidal, são necessárias pelo menos duas amostras por ciclo para garantir que o trem de pulso digitalizado possa ser reconstruído com mais precisão a partir da forma de onda original. Se a taxa de amostragem for inferior à taxa de amostragem de Nyquist, isso levará ao fenômeno de Aliasing.
Modo de amostragem
Quando o sinal entra no DSO, todos os sinais de entrada em sua conversão A/D antes da necessidade de amostragem, a tecnologia de amostragem é geralmente dividida em duas categorias: modo em tempo real e modo de tempo equivalente.
O modo de amostragem em tempo real (amostragem em tempo real) é usado para capturar sinais não repetitivos ou únicos, usando intervalos de tempo fixos para amostragem. Depois de disparar uma vez, o osciloscópio amostra a tensão continuamente e então reconstrói a forma de onda do sinal com base nos pontos de amostragem.
A amostragem em tempo equivalente (amostragem em tempo equivalente) consiste em amostrar a forma de onda periódica em diferentes ciclos e, em seguida, os pontos de amostragem são unidos para reconstruir a forma de onda, (https://www.dgzj.com/ Electrician's Home) em ordem para obter pontos de amostragem suficientes, são necessários vários gatilhos. A amostragem em tempo equivalente também inclui amostragem sequencial e amostragem aleatória repetitiva. A utilização do modo de amostragem de tempo equivalente deve atender a dois pré-requisitos: 1. A forma de onda deve ser repetida; 2. Deve poder ser acionado de forma estável.
A largura de banda do osciloscópio no modo de amostragem em tempo real depende da taxa máxima de amostragem do conversor A/D e do algoritmo de interpolação utilizado. Ou seja, a largura de banda em tempo real do osciloscópio está relacionada ao algoritmo A/D e de interpolação usado pelo DSO.
Aqui, outra referência ao conceito de largura de banda em tempo real, a largura de banda em tempo real também é conhecida como largura de banda de armazenamento efetiva, é um osciloscópio de armazenamento digital que usa o método de amostragem em tempo real quando a largura de banda. Muitos conceitos de largura de banda podem ter deixado você louco, aqui para resumir: a largura de banda DSO é dividida em largura de banda analógica e largura de banda de armazenamento. Normalmente dizemos que a largura de banda se refere à largura de banda analógica do osciloscópio, ou seja, a largura de banda do painel do osciloscópio é geralmente rotulada. A largura de banda de armazenamento é a largura de banda digital teórica calculada de acordo com o teorema de Nyquist, que é apenas um valor teórico.
