Une brève discussion sur les différences entre les oscilloscopes analogiques et les oscilloscopes numériques
Pour augmenter la bande passante des oscilloscopes analogiques, les tubes d'oscilloscope, l'amplification verticale et le balayage horizontal doivent être pleinement encouragés. Pour améliorer la bande passante d'un oscilloscope numérique, il vous suffit d'améliorer les performances du convertisseur A/D frontal, et il n'y a aucune exigence particulière pour le tube de l'oscilloscope et le circuit de balayage. De plus, les oscilloscopes numériques peuvent exploiter pleinement la mémoire, le stockage et le traitement, ainsi que leurs multiples capacités de déclenchement et de déclenchement avancé. Dans les années 1980, les oscilloscopes numériques ont fait leur apparition et ont obtenu de nombreux résultats. Ils ont le potentiel de remplacer complètement les oscilloscopes analogiques. Les oscilloscopes analogiques sont en effet passés de la réception à l'arrière-plan.
Cependant, certaines fonctionnalités des oscilloscopes analogiques ne sont pas disponibles dans les oscilloscopes numériques : fonctionnement simple - toutes les opérations sont sur le panneau et la réponse de la forme d'onde est rapide. Les oscilloscopes numériques nécessitent souvent un temps de traitement plus long. Haute résolution verticale - continue et infinie. La résolution des oscilloscopes numériques n'est généralement que de 8 à 10 bits. Les données sont mises à jour rapidement : des centaines de milliers de formes d'onde sont capturées par seconde et les oscilloscopes numériques capturent des dizaines de formes d'onde par seconde. Bande passante en temps réel et affichage en temps réel : la bande passante des formes d'onde continues est la même que celle des formes d'onde uniques. La bande passante des oscilloscopes numériques est étroitement liée à la fréquence d'échantillonnage. Lorsque le taux d'échantillonnage n'est pas élevé, un calcul d'interpolation est nécessaire, ce qui peut facilement conduire à des formes d'onde confuses.
En bref, les oscilloscopes analogiques fournissent aux ingénieurs des formes d'onde qu'ils peuvent voir et croire, leur permettant ainsi de tester en toute confiance dans une bande passante spécifiée. Parmi les traits du visage humain, la vision oculaire est très sensible. La forme d'onde de l'écran est instantanément réfléchie au cerveau pour jugement, et même des changements subtils peuvent être perçus. Les oscilloscopes analogiques sont donc très appréciés des utilisateurs.
Les oscilloscopes numériques augmentent d'abord le taux d'échantillonnage, du taux d'échantillonnage initial égal à deux fois la bande passante à cinq, voire dix fois, et la distorsion introduite dans l'échantillonnage de l'onde sinusoïdale est également réduite de 100 % à 3 %, voire 1 %. Le taux d'échantillonnage d'une bande passante de 1 GHz est de 5 GHz, voire 10 GHz. Deuxièmement, augmentez le taux de mise à jour des oscilloscopes numériques au même niveau que celui des oscilloscopes analogiques, jusqu'à 400 000 formes d'onde par seconde, ce qui sera beaucoup plus pratique pour observer des signaux occasionnels et capturer des impulsions parasites.
Troisièmement, les multiprocesseurs sont utilisés pour accélérer les capacités de traitement du signal, et le réglage fastidieux des paramètres de mesure à partir de plusieurs menus est amélioré en un simple réglage par bouton, voire en une mesure entièrement automatique, et est aussi pratique à utiliser qu'un oscilloscope analogique. Enfin, l'oscilloscope numérique, comme l'oscilloscope analogique, dispose d'un affichage en mode persistance sur écran, qui donne à la forme d'onde un état tridimensionnel, c'est-à-dire qu'il affiche l'amplitude, le temps et la distribution de l'amplitude dans le temps du signal. Les oscilloscopes numériques dotés de cette fonction sont appelés oscilloscopes numériques à phosphore ou oscilloscopes numériques à persistance.
Les oscilloscopes analogiques utilisent des oscilloscopes à rayons cathodiques pour afficher les formes d'onde. La bande passante de l'oscilloscope est la même que celle de l'oscilloscope analogique, c'est-à-dire que la vitesse de déplacement des électrons dans l'oscilloscope est proportionnelle à la fréquence du signal. Plus la fréquence du signal est élevée, plus la vitesse des électrons est rapide. L'écran de l'oscilloscope La luminosité est inversement proportionnelle à la vitesse du faisceau d'électrons. La forme d'onde basse fréquence a une hauteur élevée et la forme d'onde haute fréquence a une faible hauteur. Il est facile d’obtenir les informations tridimensionnelles du signal en utilisant la luminosité ou l’échelle de gris de l’écran fluorescent. Si l'axe vertical de l'écran est utilisé pour représenter l'amplitude et que l'axe horizontal est le temps, alors la luminosité de l'écran peut représenter le changement dans la distribution de l'amplitude du signal au fil du temps. Cet effet de rémanence de fluorescence dépendant du temps (mise à l'échelle des niveaux de gris) est utile pour observer des formes d'onde mixtes et sporadiques. L'oscilloscope à stockage analogique est un produit représentatif de ce type d'oscilloscope dédié. Les performances les plus élevées atteignent une bande passante de 800 MHz et peuvent enregistrer des événements transitoires rapides d'environ 1 ns.
L'oscilloscope numérique n'a pas de fonction d'affichage de persistance car il s'agit d'un traitement numérique et n'a que deux états, haut ou bas. En principe, la forme d'onde affiche également « oui » et « non ». Afin d'obtenir des changements de luminosité à plusieurs niveaux comme un oscilloscope analogique, une puce de traitement d'image dédiée doit être utilisée. Par exemple, TEK utilise une puce de processeur DPX, qui remplit de multiples fonctions telles que l'acquisition de données, le traitement d'images et le stockage. La puce DPX est composée de 1,3 million de transistors. Il adopte un processus CMOS 0.65um, une structure de pipeline parallèle et un taux d'échantillonnage de 2GS/s.
Il s'agit à la fois d'une puce d'acquisition de données et d'un scanner raster, simulant les caractéristiques de luminescence du phosphore de l'écran de l'oscilloscope, utilisant 16 niveaux de luminosité pour stocker la forme d'onde sur un écran LCD monochrome ou couleur de 500*200 pixels toutes les 0,33 secondes. Mettre à jour une fois. Étant donné que les oscilloscopes à stockage analogique ne peuvent s'appuyer que sur des films photographiques pour enregistrer les formes d'onde, ils ne sont pas très pratiques pour le stockage de données. Par exemple, le rouge représente la forme d'onde avec la probabilité d'apparition la plus élevée, et le bleu représente la forme d'onde avec la probabilité d'apparition la plus faible, de sorte qu'elle soit claire en un coup d'œil. Étant donné que les oscilloscopes numériques ont atteint le niveau de bande passante de 1 GHz et qu'ils sont combinés à des caractéristiques d'affichage fluorescentes, leurs performances globales sont meilleures que celles des oscilloscopes à stockage analogique.
