Componentele osciloscopului virtual
Caracteristicile osciloscopului virtual
Interfața USB utilizată pe scară largă în prezent este utilizată pentru a face interfața dintre instrumentele virtuale și computere mai convenabilă, iar viteza de comunicare este mai mare; un cip de conversie analog-digital (ADC) de mare viteză este utilizat pentru eșantionarea de mare viteză; un microcontroler de înaltă performanță este utilizat pentru control și o memorie de mare viteză de capacitate mare (RAM) Salvează datele de eșantionare în timp real, îmbunătățind performanța instrumentului; folosind limbajul Labview pentru a proiecta o aplicație computer gazdă, care poate realiza afișarea formei de undă, precum și analiza și procesarea datelor.
Componentele unui osciloscop virtual
(1) Achiziția și controlul semnalului. Este o platformă hardware compusă din computere și instrumente hardware pentru a realiza colectarea, măsurarea, conversia și controlul semnalelor.
(2) Analiza și prelucrarea datelor. Osciloscopul virtual folosește pe deplin funcțiile de stocare și de calcul ale computerului și analizează și procesează semnalele de date de intrare prin software. Procesarea conținutului include filtrarea digitală, statistica datelor, analiza numerică etc. Din perspectiva analizei datelor, osciloscoapele virtuale au capacități de analiză a datelor mai puternice decât instrumentele tradiționale.
(3) Afișarea rezultatelor măsurătorilor. Osciloscopul virtual folosește pe deplin resursele computerului, cum ar fi afișajele, memoriile etc., pentru a exprima și a scoate rezultatele măsurătorilor într-o varietate de moduri. Formele sale de ieșire includ transmisia de date la distanță lungă prin rețeaua de magistrală, ieșirea copierii prin discuri și discuri optice și ieșire pe hard disk. O metodă de stocare a datelor și de ieșire a acestora printr-o interfață grafică, cum ar fi un ecran de computer.
Parametrii tehnici ai osciloscopului virtual
Probleme cărora ar trebui să le acordați atenție atunci când utilizați osciloscopul virtual
Distingeți între lățimea de bandă analogică și lățimea de bandă digitală în timp real
Lățimea de bandă este una dintre cele mai importante specificații ale unui osciloscop. Lățimea de bandă este o valoare fixă, în timp ce lățimea de bandă a osciloscopului virtual are două tipuri: lățime de bandă analogică și lățime de bandă digitală în timp real. Cea mai mare lățime de bandă pe care o poate atinge un osciloscop virtual prin utilizarea eșantionării secvențiale sau a tehnologiei de eșantionare aleatorie pentru semnale repetitive este lățimea de bandă digitală în timp real a osciloscopului. Lățimea de bandă digitală în timp real este legată de cea mai mare frecvență de digitalizare, iar factorul de tehnologie de reconstrucție a formei de undă K (lățimea de bandă digitală în timp real=cea mai mare rată de digitalizare/K) , în general, nu este dat direct ca indicator. Din definițiile celor două lățimi de bandă se poate observa că lățimea de bandă analogică este potrivită doar pentru măsurarea semnalelor periodice repetitive, în timp ce lățimea de bandă digitală în timp real este potrivită pentru măsurarea atât a semnalelor repetitive, cât și a semnalelor unice. Producătorul susține că lățimea de bandă a osciloscopului poate ajunge la câțiva megaocteți, dar se referă de fapt la lățimea de bandă analogică. Lățimea de bandă digitală în timp real este mai mică decât această valoare. De exemplu, lățimea de bandă a TES520B de la TEK este de 500MHz, ceea ce înseamnă de fapt că lățimea de bandă analogică este de 500MHz, în timp ce cea mai mare lățime de bandă digitală în timp real poate atinge doar 400MHz, ceea ce este mult mai mic decât lățimea de bandă analogică. Prin urmare, atunci când măsurați un singur semnal, trebuie să vă referiți la lățimea de bandă digitală în timp real a osciloscopului virtual, altfel va aduce erori neașteptate la măsurare.
Despre rata de eșantionare: Rata de eșantionare este numită și rata de digitizare, care se referă la numărul de mostre ale semnalului de intrare analogic pe unitatea de timp, adesea exprimat în MS/s. Frecvența de eșantionare este o specificație importantă a unui osciloscop virtual. Dacă rata de eșantionare nu este suficientă, poate apărea cu ușurință aliasing
Dacă semnalul de intrare al osciloscopului este un semnal sinusoid de 100KHz, dar frecvența semnalului afișat de osciloscop este de 50KHz, acest lucru se datorează faptului că rata de eșantionare a osciloscopului este prea lentă, ceea ce duce la aliasing. Aliasul este atunci când frecvența formei de undă afișată pe ecran este mai mică decât frecvența reală a semnalului sau forma de undă afișată este instabilă, chiar dacă declanșatorul de pe osciloscop este aprins. Generarea de aliasing este prezentată în Figura 1. Apoi, pentru o formă de undă cu frecvență necunoscută, puteți judeca dacă forma de undă afișată are alias astfel: schimbați încet viteza de baleiaj t/div la un fișier de bază de timp mai rapid și vedeți dacă parametrii de frecvență ai formei de undă se modifică brusc. Dacă da, înseamnă că a avut loc aliasarea formei de undă; sau forma de undă agitată s-a stabilizat la o bază de timp mai rapidă, ceea ce înseamnă, de asemenea, că a avut loc aliasarea formei de undă. Conform teoremei Nyquist, rata de eșantionare trebuie să fie de cel puțin două ori mai mare decât componenta de înaltă frecvență a semnalului pentru a preveni aliasing. De exemplu, un semnal de 500MHz necesită o rată de eșantionare de cel puțin 1GS/s. Există mai multe modalități de a preveni pur și simplu aliasing-ul:
?Utilizaţi setările automate
• Reglați viteza de scanare;
Încercați să comutați modul de colectare în modul plic sau modul de detectare a vârfurilor, deoarece modul plic este de a găsi valori extreme în mai multe înregistrări de colectare, în timp ce modul de detectare a vârfului este de a găsi valorile maxime și minime într-o singură înregistrare de colectare. Ambele metode pot detecta schimbări mai rapide ale semnalului.
