Taux d'échantillonnage de l'oscilloscope et profondeur de stockage expliqués
Échantillonnage, taux d'échantillonnage
Nous savons que les ordinateurs ne peuvent gérer que des signaux numériques discrets. Dans le signal de tension analogique entrant dans l'oscilloscope, le premier problème est celui de la numérisation continue du signal (conversion analogique/numérique). Généralement du signal continu au processus de signal discret appelé échantillonnage (sampling). Les signaux continus doivent être échantillonnés et quantifiés pour être traités par l'ordinateur. L'échantillonnage est donc la base des oscilloscopes numériques pour les opérations et l'analyse des formes d'onde. En mesurant l'amplitude de tension de la forme d'onde à intervalles de temps égaux, la tension est convertie en huit codes binaires pour représenter les informations numériques, qui sont l'échantillonnage de l'oscilloscope à stockage numérique. Plus l'intervalle de temps entre les tensions échantillonnées est petit, plus la forme d'onde reconstruite est proche du signal d'origine. Le taux d'échantillonnage (taux d'échantillonnage) est l'intervalle d'échantillonnage. Par exemple, si la fréquence d'échantillonnage d'un oscilloscope est de 10G fois par seconde (10GSa/s), cela signifie que les échantillons sont prélevés toutes les 100ps.
Selon le théorème d'échantillonnage de Nyquist, lors de l'échantillonnage d'un signal à bande limitée avec une fréquence maximale de f, la fréquence d'échantillonnage SF doit être plus de deux fois supérieure à f afin de garantir que le signal original est complètement reconstruit à partir de la valeur échantillonnée. Ici, f est appelé la fréquence de Nyquist et 2 f est le taux d'échantillonnage de Nyquist. Pour une onde sinusoïdale, au moins deux échantillons par cycle sont nécessaires pour garantir que le train d'impulsions numérisé puisse être reconstruit avec plus de précision à partir de la forme d'onde originale. Si le taux d'échantillonnage est inférieur au taux d'échantillonnage de Nyquist, cela entraînera le phénomène d'aliasing.
Mode d'échantillonnage
Lorsque le signal entre dans le DSO, tous les signaux d'entrée dans sa conversion A/D avant la nécessité d'un échantillonnage, la technologie d'échantillonnage est généralement divisée en deux catégories : le mode temps réel et le mode temps équivalent.
Le mode d'échantillonnage en temps réel (échantillonnage en temps réel) est utilisé pour capturer des signaux non répétitifs ou ponctuels, en utilisant des intervalles de temps fixes pour l'échantillonnage. Après un déclenchement, l'oscilloscope échantillonne la tension en continu, puis reconstruit la forme d'onde du signal en fonction des points d'échantillonnage.
L'échantillonnage en temps équivalent (échantillonnage en temps équivalent) consiste à échantillonner la forme d'onde périodique dans différents cycles, puis les points d'échantillonnage sont assemblés pour reconstruire la forme d'onde (https://www.dgzj.com/ Electrician's Home) afin pour obtenir suffisamment de points d'échantillonnage, plusieurs déclencheurs sont nécessaires. L'échantillonnage en temps équivalent comprend également l'échantillonnage séquentiel et l'échantillonnage répétitif aléatoire. L'utilisation du mode d'échantillonnage temporel équivalent doit répondre à deux conditions préalables : 1. La forme d'onde doit être répétée ; 2. Il doit pouvoir être déclenché de manière stable.
La bande passante de l'oscilloscope en mode d'échantillonnage en temps réel dépend de la fréquence d'échantillonnage maximale du convertisseur A/D et de l'algorithme d'interpolation utilisé. Autrement dit, la bande passante en temps réel de l'oscilloscope est liée à l'algorithme A/D et d'interpolation utilisé par le DSO.
Ici, une autre référence au concept de bande passante en temps réel, également connue sous le nom de bande passante de stockage effective, est un oscilloscope à stockage numérique utilisant une méthode d'échantillonnage en temps réel pour mesurer la bande passante. Tant de concepts de bande passante ont pu vous rendre fou, voici pour résumer : la bande passante DSO est divisée en bande passante analogique et bande passante de stockage. Habituellement, nous disons souvent que la bande passante fait référence à la bande passante analogique de l'oscilloscope, c'est-à-dire que la bande passante du panneau de l'oscilloscope est généralement étiquetée. La bande passante de stockage est la bande passante numérique théorique calculée selon le théorème de Nyquist, qui n'est qu'une valeur théorique.
