Tasa de muestreo
Al medir una señal, un osciloscopio necesita muestrear la forma de onda punto por punto. Obviamente, cuantos más puntos de muestreo, más cerca estará la forma de onda medida de la forma de onda más realista. Si el número de puntos de muestreo es demasiado pequeño, la forma de onda se distorsionará.
Por ejemplo, la velocidad de muestreo marcada en un osciloscopio es: 1GSa/s. sa significa muestra, muestra, muestra significa. 1G = 1000 MB = 1000 000 KB = 1000 000 000 bytes. Es decir, se pueden tomar mil millones de muestras por segundo. Capture un byte a la vez.
Tenga en cuenta que esta es sólo la frecuencia de muestreo más alta marcada en el osciloscopio. Su frecuencia de muestreo en uso real también está limitada por otro parámetro: la profundidad de almacenamiento.
Profundidad de almacenamiento
Cuando el osciloscopio está funcionando, intercepta secciones de formas de onda y luego las muestra en la pantalla para que las veamos. Las formas de onda recopiladas deben almacenarse en el área de memoria para facilitar el cálculo y el procesamiento. La capacidad de esta área de memoria es la profundidad de almacenamiento. La capacidad de esta área de memoria es limitada y tiene un valor fijo.
Por ejemplo, la profundidad de la memoria de un osciloscopio es de 2,5k. Es decir, significa que el área de memoria de este osciloscopio puede almacenar datos de 2500 puntos de muestreo. Divida la profundidad de almacenamiento por la velocidad de muestreo 2,5k/1GSa/s = 2,5us, lo que significa que este osciloscopio solo tiene un tiempo de muestreo de 2,5us.
Obviamente, una forma de onda con una longitud de 2,5 us no puede cumplir con nuestros requisitos de medición en muchos casos. Por lo tanto, para recopilar formas de onda más largas, el osciloscopio reducirá activamente su frecuencia de muestreo.
Mire cuánto tiempo ocupa cada cuadrícula en la pantalla del osciloscopio y luego calcule el tiempo total de todas las cuadrículas en la pantalla; puede conocer el tiempo de muestreo del osciloscopio en este momento. Si aumenta la profundidad de almacenamiento del osciloscopio, los datos que el necesita procesar también aumentarán. En este momento, si él procesa los datos lentamente, se atascará mucho.
Banda ancha
¿Qué es el ancho de banda?
El ancho de banda de un osciloscopio determina en gran medida el precio del osciloscopio. Un osciloscopio y una sonda de él pueden verse simplemente como un filtro de paso bajo RC. Las señales sinusoidales de baja frecuencia pueden ingresar fácilmente al chip de muestreo dentro del osciloscopio.
Las señales sinusoidales de alta frecuencia se atenuarán.
Se puede conocer a partir de la relación entre la frecuencia y la amplitud del filtro de paso bajo RC.
Cuando la frecuencia alcanza un cierto valor, la amplitud se atenuará a 0,707 veces su valor original. Esta frecuencia específica es el ancho de banda del osciloscopio.
Por ejemplo, un osciloscopio tiene un ancho de banda de 100Mhz. Si se ingresa una señal sinusoidal con f = 100Mhz y una amplitud de 1v, la forma de onda mostrada por el solo será 0.707v.
Regla de cinco veces
Es decir, el ancho de banda del osciloscopio debe ser 5 veces la frecuencia de la señal sinusoidal que se está midiendo, lo cual es lo más apropiado.
En este momento, la atenuación de la señal es tan pequeña que puede ignorarse. Entonces, cuando un osciloscopio con un ancho de banda de 100 M mide ondas sinusoidales por debajo de 20 M, se puede ignorar la atenuación.
Transformada de Fourier
A partir de la transformada de Fourier, podemos saber que cualquier forma de onda de señal se obtiene mediante un número finito o infinito de combinaciones de señales de onda sinusoidal. (Cualquier onda puede ser una onda sinusoidal). Esta es una onda sinusoidal de 1 Hz. Superponga una onda sinusoidal de 3 Hz. Luego superponga una onda sinusoidal de 5 Hz. Después de superponerla 1000 veces, se convierte en una onda rectangular.