Thông số kỹ thuật máy hiện sóng: cách mua ống soi tốt nhất

Khi mua hoặc chọn một máy hiện sóng, cần phải đáp ứng các yêu cầu với đặc điểm kỹ thuật – chúng tôi xem xét những gì bạn cần mua hoặc chọn phạm vi tốt nhất cho các ứng dụng của bạn.

Máy hiện sóng là một dạng thiết bị thử nghiệm rất phổ biến – có thể là loại thiết bị thử nghiệm quan trọng nhất.

Do đó, thường cần có thể chọn một cái từ cửa hàng thiết bị thử nghiệm hoặc cho thuê hoặc khi mua một máy hiện sóng.

Khi chọn một máy hiện sóng, cho dù mua, thuê hay thậm chí chỉ mua một chiếc từ cửa hàng của công ty, có nhiều thông số kỹ thuật và thông số khác nhau cần xem xét, mỗi thông số liên quan đến hiệu suất.

Khi chọn một máy hiện sóng, các thông số kỹ thuật và thông số quan trọng nhất là gì và những thông số nào sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của phạm vi trong ứng dụng cụ thể. Khi tìm mua máy hiện sóng tốt nhất, cần phải xem tất cả các thông số kỹ thuật – mọi thông số kỹ thuật từ thông số kỹ thuật hoạt động đến những thông số có thể ít quan trọng hơn nhưng có thể ảnh hưởng nhiều đến việc sử dụng chúng.

Các loại máy hiện sóng

Một trong những thông số kỹ thuật chính liên quan đến việc mua máy hiện sóng là loại máy hiện sóng thực tế được yêu cầu. Một số loại phạm vi sẽ có thể thực hiện các phép đo khác tốt hơn những loại khác; một số sử dụng công nghệ hiện tại trong khi những người khác cũ hơn; và có thể có những tác động về chi phí.

Xem thêm: Cách sử dụng máy hiện sóng

Chức năng Trigger của máy hiện sóng

Tương tự, lưu trữ tương tự, kỹ thuật số, lưu trữ kỹ thuật số, lấy mẫu kỹ thuật số, phạm vi USB và nhiều loại khác có sẵn.

Đặc tả băng thông của máy hiện sóng

Một đặc điểm kỹ thuật quan trọng của máy hiện sóng liên quan đến tần số hoặc tốc độ của các dạng sóng có thể đo được. Điều này được xác định bởi băng thông của máy hiện sóng và người ta thấy rằng khả năng hiển thị chính xác dạng sóng của máy hiện sóng giảm dần khi tần số tăng dần. Cách mà điều này được chỉ định có thể được nhìn thấy trong IEEE 1057, định nghĩa băng thông điện là điểm tại đó biên độ của đầu vào sóng hình sin giảm 3 dB (tức là giảm xuống 70,7% giá trị thực của tín hiệu – giảm xấp xỉ 30%) so với mức của nó ở tần số tham chiếu thấp hơn.

Thông số kỹ thuật của máy hiện sóng cho băng thông thường sẽ được trích dẫn ở định dạng: Băng thông = -3dB ở 1500 MHz. Nếu thông số kỹ thuật của máy hiện sóng cho điểm -3dB không đủ cao, người ta sẽ thấy rằng các cạnh của xung và sóng vuông sẽ bị chậm lại do việc giảm các thành phần tần số cao. Ngoài ra, các sóng hình sin trên tần số băng thông sẽ bị suy giảm đáng kể – ngay cả những sóng xung quanh tần số băng thông cũng sẽ bị suy giảm một số.

Để đảm bảo rằng thông số kỹ thuật của máy hiện sóng là đầy đủ, cần đảm bảo rằng băng thông của phạm vi cao hơn tần số hoạt động. Thường thì Quy tắc Năm lần được sử dụng như một quy tắc ngón tay cái. Ở đây băng thông của máy hiện sóng phải gấp năm lần thành phần tần số cao nhất trong tín hiệu. Sử dụng quy tắc này, sai số do giới hạn tần số sẽ nhỏ hơn ± 2%.

Độ chính xác độ lợi DC dọc

Điều quan trọng khi đo biên độ của tín hiệu là biết độ chính xác của phép đo đang được thực hiện. Vì máy hiện sóng không được thiết kế để sử dụng thay cho vạn năng kỹ thuật số, nên không thể đoán trước rằng các phần tử điện áp của thông số kỹ thuật của máy hiện sóng sẽ chính xác như vậy.

Độ phân giải kênh dọc

Máy hiện sóng kỹ thuật số cần phải chuyển đổi tín hiệu tương tự đến thành tín hiệu số. Độ phân giải kênh dọc xác định “độ chi tiết” của tín hiệu.

Độ phân giải kênh dọc phụ thuộc vào bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự trong phạm vi. Ví dụ: tám bit cung cấp 256 mức số hóa (2 đến lũy thừa thứ 8) và với độ phân giải 10 bit, điều này cho 1024 mức khác nhau.

Phạm vi chỉ có tám bit sẽ cung cấp một dấu vết mà trên đó các bước riêng lẻ có thể được nhìn thấy rất dễ dàng. Kết quả là hầu hết các phạm vi hiện đại đều có nhiều mức độ phân giải lớn. 10 bit là phổ biến ngay cả đối với phạm vi cấp đầu vào, với những phạm vi hiệu suất cung cấp 14 bit và có một số cung cấp độ phân giải mười lăm hoặc mười sáu bit.

Độ phân giải 12 hoặc 14 bit là tốt cho hầu hết các ứng dụng, nhưng độ phân giải 15 hoặc 16 bit sẽ cung cấp độ chi tiết cao nhất.

Một số phạm vi cao cấp sẽ cung cấp độ phân giải 14 hoặc 15 bit trên tất cả các đầu vào, nhưng có thể cung cấp độ phân giải 16 bit đầy đủ khi chỉ sử dụng một kênh. Cách tiếp cận này giảm chi phí và sẽ cho phép người dùng tập trung vào độ chính xác khi chỉ sử dụng một kênh.

Đặc tả thời gian tăng

Một thông số kỹ thuật quan trọng khác của máy hiện sóng cần được cung cấp là thời gian tăng của máy hiện sóng. Đây là một thông số kỹ thuật đặc biệt quan trọng đối với bất kỳ mạch kỹ thuật số nào mà các cạnh trên sóng vuông và xung thường có tầm quan trọng lớn. Máy hiện sóng phải có thời gian tăng đủ nhanh để nắm bắt chính xác quá trình chuyển đổi nhanh chóng, nếu không thông tin quan trọng có thể không được hiển thị và kết quả có thể bị sai lệch.

Thời gian tăng của máy hiện sóng được định nghĩa là thời gian để ảnh tăng từ 10% đến 90% giá trị cuối cùng.

Mặc dù băng thông của phạm vi phải đủ cao, nhưng thời gian tăng cũng rất quan trọng. Nó có thể được coi là tương tự như tốc độ quay trên các bộ khuếch đại hoạt động trong đó tốc độ thay đổi điện áp là yếu tố giới hạn. Do đó, thời gian tăng của phạm vi phải đủ cao để nắm bắt chi tiết cần thiết.

Có một mối quan hệ giữa băng thông và thời gian tăng đối với ước tính đơn hàng đầu tiên. Để ước tính thời gian tăng của một máy hiện sóng từ băng thông của nó, có thể sử dụng một công thức đơn giản:

Trong đó:
BW = 3dB băng thông của phạm vi
Tr = thời gian tăng.

Cần nhớ rằng đây không phải là một phương trình chính xác mà là một phương trình gần đúng bậc nhất. . . nhưng một cái rất hữu ích.

Mối quan hệ này đối với thời gian tăng của máy hiện sóng được sử dụng cho hầu hết các máy hiện sóng cao cấp. Trước đây, các loại cũ hơn có xu hướng sử dụng 0,35 thay vì 0,45 làm hằng số. Điều này tương ứng với việc cuộn lại của bộ lọc 1 hoặc 2 cực.

Tỷ lệ mẫu máy hiện sóng

Với tỷ lệ máy hiện sóng kỹ thuật số ngày càng tăng, thông số kỹ thuật của máy hiện sóng tốc độ mẫu đang trở thành một thông số kỹ thuật quan trọng và phổ biến hơn. Tốc độ lấy mẫu được xác định bằng số mẫu trên giây (S / s). Máy hiện sóng lấy mẫu dạng sóng càng nhanh, độ phân giải của chi tiết trên dạng sóng càng lớn và với tốc độ lấy mẫu càng lớn thì khả năng mất thông tin quan trọng càng ít.

Trong khi tỷ lệ mẫu tối đa có xu hướng là tỷ lệ dòng tiêu đề, tỷ lệ mẫu tối thiểu cũng có thể quan trọng. Điều này xảy ra khi xem xét các tín hiệu thay đổi chậm trong thời gian dài hơn. Cũng cần lưu ý rằng tỷ lệ mẫu được hiển thị thay đổi theo các thay đổi được thực hiện đối với điều khiển tỷ lệ ngang. Điều này là để duy trì một số lượng điểm dạng sóng không đổi trong màn hình dạng sóng được hiển thị.

Đối với hầu hết các ứng dụng, cần phải xác định số lượng mẫu tối thiểu được yêu cầu và điều này nên được sử dụng khi xem xét thông số kỹ thuật tổng thể của máy hiện sóng. Máy hiện sóng nhận dạng sóng từ đầu vào điện áp và sau đó số hóa nó, sau đó nó được xử lý. Đối với màn hình, cần phải xây dựng dạng sóng.

Để tránh hiện tượng răng cưa, định lý Nyquist quy định rằng tần số lấy mẫu phải gấp đôi tần số của các thành phần tần số cao nhất được hiển thị. Tuy nhiên, điều này tạo ra một số giả định về dạng sóng lặp lại, các sự kiện dị thường như trục trặc và phương pháp nội suy. Trong thực tế, tốt hơn là giả sử như vậy khi sử dụng phép nội suy sin (x) / x (một phương án phổ biến). Kết quả là ngành công nghiệp đã áp dụng một quy tắc chung:

Tỷ lệ mẫu = 2,5 * Tần số cao nhất

Nếu nội suy tuyến tính đã được sử dụng, thì tốc độ mẫu ít nhất phải bằng mười lần thành phần tín hiệu tần số cao nhất.