Типы цифровых осциллографов

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Декабря 2013 в 21:41, реферат

Описание работы

История этого прибора началась еще в 1947 году, когда американская фирма Tektronix запустила производство первой модели аналоговых осциллографов Tektronix Model 511, на основе применения катодно-лучевой трубки. А уже в 1980 годах начался принципиально новый этап развития осциллографов: американская фирма LeCroy Corporation выпускает первые цифровые запоминающие осциллографы. А широкое распространение и прогресс в развитии современных цифровых технологий привели к серьезному изменению характеристик и расширению возможностей осциллографов этого типа.

Файлы: 1 файл

Копия цифровые осциллографы.docx

— 133.36 Кб (Скачать файл)

Также следует отметить еще  одну характеристику, которая определяет требования пользователя к полосе частот, время нарастания фронта импульса. Ведь очень часто исследуемые сигналы содержат множество гармоник на частотах, отличающихся от фундаментальных значений частот тестируемого сигнала, и, например, если пользователь рассматривает прямоугольный сигнал, то на самом деле он содержит частоты, по меньшей мере, в 10 раз превышающие базовую частоту исследуемого сигнала. И если значение полосы частот осциллографа будет неудовлетворительным, то при тестировании сигналов на экране вместо чётких и ясных краёв, характеризующих высокую скорость нарастания фронта импульса, будут отображаться закруглённые углы.

Частота дискретизации – равна скорости, с которой осциллограф может оцифровывать входной сигнал. Эта характеристика, как уже отмечалось выше, при более высоких значениях отвечает за более высокие значения полосы пропускания однократных сигналов и, соответственно, дает лучшее разрешение. Следует также отметить, что указанное в инструкции значение частоты дискретизации касается только одного канала, а при работе с несколькими каналами одновременно значение этой характеристики уменьшается и приводит к появлению искаженных сигналов. Еще одним важным замечанием для пользователей служит то, что большинство осциллографов работают на максимальной частоте дискретизации только на самых быстрых скоростях развертки, а на медленных скоростях развертки частота дискретизации автоматически уменьшается.

Объем памяти – характеристика цифрового осциллографа, которая связана со значением частоты дискретизации, а также зависит от требуемого времени непрерывного анализа. Приборы с большим объемом памяти позволяют просматривать захваченные сигналы длительные периоды времени с большим разрешением между точками. Для каждого конкретного случая, принимая во внимание значения временного интервала (ВИ) и частоты дискретизации (ЧД), можно рассчитать величину объема памяти (ОП) следующим образом:

ОП=ЧД×ВИ

Поскольку глубина памяти осциллографов ограничена, то, соответственно, возникает необходимость в ограничении  частоты выборки, по той причине, что чем глубже память осциллографа, тем больше времени выделяется на захват точек данных при максимальном значении частоты дискретизации.

Из описанного выше можно  сделать два простых вывода:

Для сохранения максимальной частоты дискретизации при увеличении значений коэффициента развертки необходимо увеличивать размер внутренней памяти;

При уменьшении длинны внутренней памяти и постоянном коэффициенте развертки, частота дискретизации неизбежно  уменьшается.

Количество каналов – характеристика цифровых осциллографов, которая обеспечивает пользователю возможность одновременного исследования двух или больше сигналов. Следует отметить, что на сегодняшний день наибольшим спросом пользуются двух канальные осциллографы. Существуют также осциллографы, включающие в себя как основные, так и дополнительные каналы (см. рис.2, рис.3). В этом случае в осциллографе имеются аналогово-цифровые преобразователи для основных каналов, а дополнительные каналы используются для работы с цифровыми сигналами.

Рис.2. Определение времени задержки между двумя сигналами схемы двухканальными осциллографами RIGOL серии DS1000.

Рис.3. Вывод на экран и перемещение осциллограмм цифровых каналов осциллографами RIGOL серии DS1000 для смешанных типов сигналов.


 

Режимы синхронизации – запуск осциллографа по фронту (перепаду) используется большинством пользователей и является достаточным для решения общих задач. Но при постановке более сложных проблем (исследование сигналов сложных форм) возникает потребность в использовании дополнительных возможностей по запуску. Современные модели осциллографов предлагают дополнительные функции запусков, например, по логическому состоянию, по импульсной помехе, по телевизионному или видеосигналу и т.д. 
В таблице 1 представлены семь возможных режимов запуска для осциллографов RIGOL серии DS1000: по фронту, длительности импульса, по скорости нарастания, по видеосигналу, чередующийся, по заданному шаблону логического состояния, а также его продолжительности (осциллографы для смешанных типов сигналов).

Таблица 1.

Edge

запуск по фронту происходит, когда  входной сигнал пересекает выбранный  уровень напряжения в выбранном  направлении (нарастание, спад или произвольным фронтом).

Pulse

запуск по длительности импульса используется, чтобы поймать импульсы определенной длительности.

Video

запуск по видеосигналу для запуска  по полям или строкам от синхроимпульса стандартных видеосигналов.

Slope

запуск по скорости нарастания при  выполнении заданных условий по длительности и уровню для нарастающего (спадающего) перепада сигнала.

Alternate

поочередный запуск от каналов CH1 и СН2 для одновременного наблюдения двух несинхронизированных сигналов.

Pattern

запуск по определенному шаблону  логического сигнала.

Duration

запуск по совпадению с определенным шаблоном логического сигнала в  течение заданного времени.


 

Режимы курсорных измерений — позволяют производить амплитудные или временные измерения путем установки вертикальных или горизонтальных курсоров в нужные точки осциллограммы. Например, при амплитудных измерениях можно определить значение размаха или разности напряжений, а при временных измерениях — разность значений по оси времени.


Информация о работе Типы цифровых осциллографов