Trợ giúp với máy hiện sóng

Tôi hơi bối rối. Giúp tôi làm cho mọi thứ rõ ràng. Tôi muốn mua máy hiện sóng và tìm thấy hai mô hình phù hợp với tôi.

1. Rigol DS1102E
2. Rigol DS1102CA

Nhưng tôi không hiểu sự khác biệt giữa chúng. Tôi đọc rằng DS1102E có tốc độ lấy mẫu 1 GSa / s và DS1102CA có 2 GSa / s. ĐỒNG Ý. Nhưng nó mang lại điều gì trong thực tế? Cả hai máy hiện sóng đều có băng thông 100 MHz, vì vậy tôi sẽ không tìm thấy sự khác biệt về hình ảnh của tín hiệu trên màn hình. Tôi có đúng không Vậy bạn có thể giải thích cho tôi ý nghĩa của 'tốc độ lấy mẫu' và 'băng thông' đối với máy hiện sóng không? Và sự khác biệt giữa những điều này là gì?

Băng thông giống nhau có nghĩa là cả hai sẽ có cùng mức suy giảm cho tín hiệu. Về cơ bản, điều đó có nghĩa là 100 MHz là tần số cắt cho cả hai phạm vi.

Các mẫu trên giây là độ phân giải của phạm vi. Nếu bạn phóng to tín hiệu, các điểm dữ liệu không được nội suy sẽ cách nhau 0,5 ns cho phạm vi 2GSa / s và cách nhau 1 ns cho 1GSa / s. Nguyên tắc cơ bản là bạn có thể đo chính xác tín hiệu 100 MHz với phạm vi 1GSa / s và tín hiệu 200 MHz với 2GSa / s (~ 10 mẫu / Hz)

Rõ ràng là càng nhiều mẫu thì đại diện tốt hơn của tín hiệu ban đầu của bạn. Bạn sẽ chỉ phải cân nhắc điều đó với sự khác biệt về chi phí.

Mặc dù các câu trả lời khác cung cấp giải thích tốt về những gì thực sự xảy ra, tôi nghĩ rằng cả hai đều bỏ lỡ điểm có 2 GSa / s trên phạm vi 100 MHz.

Điểm quan tâm chính là cách các phạm vi thường lấy mẫu. Họ thường có một số bộ chuyển đổi tương tự sang kỹ thuật số có thể được kết nối với các kênh khác nhau. Quá trình mà họ thường sử dụng để lấy mẫu các tín hiệu được gọi là xen kẽ. Về cơ bản các bộ biến đổi được đặt sao cho một bộ chuyển đổi đầu tiên lấy một mẫu tín hiệu trên kênh và bắt đầu xử lý nó, sau đó bộ chuyển đổi tiếp theo lấy mẫu tín hiệu và bắt đầu xử lý nó, sau đó đến bộ thứ ba và cứ thế cho đến khi tất cả các bộ chuyển đổi lấy một mẫu. Sau đó, bộ chuyển đổi đầu tiên lấy một mẫu một lần nữa và thứ hai và cứ thế. Vì vậy, về cơ bản chu kỳ lặp lại. Điều này cho phép sử dụng các bộ chuyển đổi tương tự sang số chậm hơn và rẻ hơn, nhưng có ảnh hưởng tiêu cực đến độ chính xác, vì các mẫu sẽ không hoàn toàn tương đương nhau.

Vậy điều gì xảy ra khi bạn có phạm vi hai kênh và chỉ sử dụng một kênh? Tất cả các bộ chuyển đổi chỉ hoạt động với một kênh đó và sẽ cung cấp tín hiệu tốt nhất có thể. Nhưng nếu bạn cũng kích hoạt kênh thứ hai, một nửa số bộ chuyển đổi sẽ chuyển sang kênh thứ hai và một nửa sẽ vẫn hoạt động với kênh thứ nhất.

Như đã được viết, quy tắc ngón tay cái là có 1 GSa / s trên 100 MHz băng thông. Vì vậy, nếu bạn lấy phạm vi 100 MHz có tốc độ lấy mẫu là 1 GSa / s, thì bạn chỉ có thể sử dụng hiệu quả một kênh ở băng thông đầy đủ! Nếu bạn muốn sử dụng cả hai kênh, bạn không thể sử dụng chúng với tần số cao hơn 50 MHz hoặc bạn sẽ nhận được các tạo phẩm lấy mẫu.

Mặt khác, nếu bạn có phạm vi hai kênh 100 GSa / s 100 MHz, bạn có thể xem tốt hơn một tín hiệu 100 MHz hoặc bạn có thể có chế độ xem tốt hai kênh 100 MHz, điều này sẽ gặp vấn đề chỉ với 1 GSa / s phạm vi.

Vậy điều này áp dụng cho bạn như thế nào: Chà, hãy xem các trang web sản phẩm. Đối với Rigol DS1102CA , nó nói theo thông số kỹ thuật Real-time Sample Rate 2 GSa/s（each channel），1 GSa/s（dual channels）, có nghĩa là tình huống tôi đã giải thích áp dụng ở đây. Trong số các trang web cho Rigol DS1102E , nó nói theo thông số kỹ thuật : Real-time Sample Rate 1 GSa/s（each channel），500 MSa/s（dual channels）.

Vì vậy, cuối cùng DS1102E có thể hoạt động như phạm vi một kênh 100 MHz hoặc phạm vi hai kênh 50 MHz, trong khi Rigol DS1102CA là phạm vi hai kênh thực 100 MHz.

Thông tin thêm một chút: Như tôi đã nói trước đây, thật tệ khi phạm vi sử dụng nhiều bộ chuyển đổi tương tự sang số cho một kênh, bởi vì khoảng cách thời gian giữa các mẫu sẽ không giống nhau. Vấn đề này ban đầu được giải quyết bằng cách hết sức cẩn thận trong việc định tuyến tín hiệu đồng hồ cho bộ chuyển đổi để đồng hồ đạt đến tất cả các bộ chuyển đổi cùng một lúc. Một giải pháp khác (đôi khi tốt hơn) là sử dụng các bộ chuyển đổi đa kênh. Thông thường, việc định tuyến tín hiệu đồng hồ sẽ dễ dàng hơn để nó đến được tất cả các kênh trên một chip cùng một lúc so với việc định tuyến tín hiệu đồng hồ để nó đến được tất cả các chip riêng biệt cùng một lúc. Một số bộ chuyển đổi sử dụng các thủ thuật khác quá. Ví dụ, một kênh có thể được kích hoạt ở độ dốc dương của đồng hồ trong khi kênh thứ hai có thể được kích hoạt ở độ dốc âm của đồng hồ.

Tốc độ lấy mẫu là tốc độ mà phạm vi a / d sẽ lấy mẫu tín hiệu và chuyển đổi nó thành pixel trên màn hình của bạn để bạn có thể nhìn thấy nó. Phạm vi của bạn về cơ bản lấy mẫu tín hiệu và vẽ các điểm ở tốc độ mẫu và sau đó vẽ các đường hoặc đường cong giữa mỗi điểm. Càng nhiều điểm mẫu bạn có càng chính xác hoặc đúng với tín hiệu bạn sẽ nhìn vào.

Băng thông là băng thông đầu vào -3dB cho phạm vi, do đó, nó cho bạn biết tần số tối đa có thể nhìn thấy. Nguyên tắc cũ là lấy băng thông gấp đôi tần số của bạn, mặc dù đôi khi 3 lần trở lên có thể hữu ích tùy thuộc vào những gì bạn đang làm việc và những gì bạn cần xem.

Đây là một bài viết tham khảo tất cả về các tính năng dao động.

Theo nguyên tắc thông thường, băng thông và tốc độ mẫu phải gấp 4 đến 5 lần tần số tối đa bạn muốn đo. Bạn cũng nên lưu ý rằng nếu tín hiệu đầu vào của bạn không phải là sóng hình sin thuần thì nó cũng chứa sóng hài với tần số cao hơn nhiều. Để có được chính xác, bạn phải bao gồm ít nhất một số các sóng hài này.

Ở tần số của băng thông tối đa (ở đây là 100 MHz), một sóng hình sin của tần số này bị suy giảm bởi 3dB bởi giao diện tương tự của phạm vi. Điều này có nghĩa là nó được đo chỉ bằng 70% giá trị thực của nó (tức là lỗi 30%). Tốc độ mẫu xác định có bao nhiêu phép đo được thực hiện bởi phạm vi mỗi giây, nghĩa là mức độ chính xác của tín hiệu thu được (1 GS / s bằng 10 phép đo trên tín hiệu 100 MHz).