L'utilisation d'un oscilloscope numérique doit prêter attention au problème
1. Introduction
L'utilisation d'oscilloscopes numériques devient de plus en plus populaire en raison de leurs avantages uniques tels que le déclenchement, le stockage, l'affichage, la mesure, l'analyse et le traitement des données de forme d'onde. En raison des grandes différences de performances entre les oscilloscopes numériques et les oscilloscopes analogiques, s'ils ne sont pas utilisés correctement, ils produiront d'importantes erreurs de mesure, affectant ainsi la tâche de test.
2, faire la distinction entre la bande passante analogique et la bande passante numérique en temps réel
La bande passante est l'un des indicateurs les plus importants des oscilloscopes. La bande passante d'un oscilloscope analogique est une valeur fixe, tandis que la bande passante d'un oscilloscope numérique comporte deux types de bande passante analogique et de bande passante numérique en temps réel. La bande passante la plus élevée pouvant être atteinte par un oscilloscope numérique utilisant des techniques d'échantillonnage séquentiel ou aléatoire pour les signaux répétitifs est la bande passante numérique en temps réel de l'oscilloscope. La bande passante numérique en temps réel est liée à la fréquence de numérisation la plus élevée et au facteur K de la technique de reconstruction de forme d'onde (bande passante numérique en temps réel=le taux de numérisation le plus élevé/K), qui n'est généralement pas donné directement à titre d'indicateur.
D'après les définitions des deux bandes passantes, il ressort que la bande passante analogique ne convient qu'à la mesure de signaux périodiques répétitifs, tandis que la bande passante numérique en temps réel convient à la fois aux signaux répétitifs et aux signaux mono-coup. Les fabricants affirment que la bande passante des oscilloscopes peut atteindre le nombre de mégaoctets. En fait, il s'agit de la bande passante analogique, la bande passante numérique en temps réel étant inférieure à cette valeur. Par exemple, la bande passante du TES520B de TEK est de 500 MHz, ce qui fait en réalité référence à sa bande passante analogique de 500 MHz, tandis que la bande passante numérique maximale en temps réel ne peut atteindre que 400 MHz, ce qui est bien en dessous de la bande passante analogique. Par conséquent, lorsque vous mesurez un seul signal, veillez à vous référer à la bande passante numérique en temps réel de l'oscilloscope numérique, sinon cela entraînera des erreurs inattendues dans la mesure.
3, à propos du taux d'échantillonnage
Le taux d'échantillonnage, également appelé taux de numérisation, fait référence à l'unité de temps, le nombre d'échantillons du signal d'entrée analogique, souvent exprimé en MS/s. Le taux d'échantillonnage est un indicateur important des oscilloscopes numériques.
(1) Si le taux d'échantillonnage n'est pas suffisant, le phénomène de mélange se produit facilement.
Si le signal d'entrée de l'oscilloscope est un signal sinusoïdal de 100 KHz, l'oscilloscope affiche une fréquence de signal de 50 KHz, comment cela se passe-t-il ? En effet, la fréquence d'échantillonnage de l'oscilloscope est trop lente, ce qui entraîne un phénomène d'alias. Mixte, la fréquence de la forme d'onde affichée à l'écran est inférieure à la fréquence réelle du signal, ou même si l'oscilloscope sur l'indicateur de déclenchement a été allumé, et l'affichage de la forme d'onde n'est toujours pas stable. La génération du mélange est illustrée à la figure 1.
Alors, pour une forme d’onde de fréquence inconnue, comment déterminer si la forme d’onde affichée a généré un mélange ? Cela peut être fait en modifiant lentement la vitesse de balayage t/div vers une base de temps plus rapide, pour voir si le paramètre de fréquence de la forme d'onde change brusquement, si oui, cela signifie que le mélange de forme d'onde a déjà eu lieu ; ou bien la forme d'onde oscillante se stabilise sur une base de temps plus rapide, ce qui signifie également que le mélange de forme d'onde a déjà eu lieu. Selon le théorème de Nyquist, le taux d'échantillonnage doit être au moins 2 fois supérieur à la composante haute fréquence du signal afin d'éviter tout mélange. Par exemple, un signal de 500 MHz nécessite un taux d'échantillonnage d'au moins 1 GS/s. Il existe plusieurs façons simples d’empêcher le mélange :
un. Ajustez le taux de balayage ;
b. Utilisez la configuration automatique ;
c. Essayez de changer la méthode de collecte sur Enveloppe ou Détection de pic, car Enveloppe recherche les valeurs extrêmes dans plusieurs enregistrements de collecte et Peak Detection recherche les valeurs maximales et minimales dans un seul enregistrement de collecte, les deux pouvant détecter des changements de signal plus rapides.
Si l'oscilloscope dispose d'une méthode de collecte InstaVu, elle peut être utilisée car cette méthode collecte rapidement les formes d'onde et les formes d'onde affichées avec cette méthode sont similaires à celles affichées avec un oscilloscope analogique.
(2) Relation entre le taux d'échantillonnage et t/div
Le taux d'échantillonnage maximum de chaque oscilloscope numérique est une valeur fixe. Cependant, à n'importe quel temps d'analyse t/div, le taux d'échantillonnage fs est donné par la formule suivante : fs=N/(t/div) N est le nombre de points d'échantillonnage par image.
Lorsque le nombre de points d'échantillonnage N est une certaine valeur, fs est inversement proportionnel à t/div, plus la vitesse de balayage est grande, plus le taux d'échantillonnage est faible.
En résumé, lors de l'utilisation d'un oscilloscope numérique, afin d'éviter tout mélange, il est préférable de placer le pignon de vitesse de balayage dans une position plus rapide. Si vous souhaitez capturer des bavures passagères, il est préférable de placer la vitesse de balayage dans la position la plus lente de la vitesse de balayage principale.
