Преимущества и ограничения цифровых осциллографов

Введение
Благодаря своим сложным функциям и интуитивно понятным интерфейсам цифровые осциллографы полностью изменили мир электронных измерений. Есть много преимуществ использования этих инструментов по сравнению с их аналоговыми предшественниками, но есть и некоторые недостатки, о которых следует помнить.

Преимущества и недостатки цифровые осциллографы пойдет речь в этой статье. Для того, чтобы выбрать соответствующий осциллограф для данного приложения и для обеспечения точного анализа сигналов необходимо понимание этих критериев.

Преимущества цифровых осциллографов:
Точность и прецизионность измерений
При прямом сопоставлении цифровых и аналоговых осциллографов совершенно очевидно, что цифровые осциллографы обеспечивают более точные и точные измерения. Перед доставкой данных формы сигнала процедура оцифровки очищает их от любых нежелательных шумов и искажений, которые могли иметь место.

Высокое разрешение АЦП позволяет проводить точные измерения как напряжения, так и времени, что, в свою очередь, позволяет выполнять правильный анализ формы сигнала и характеризацию.

Обработка и анализ сигналов
По сравнению с аналоговыми осциллографами, цифровые осциллографы способны к более продвинутой обработке и анализу сигналов. Все эти математические операции, такие как быстрое преобразование Фурье (БПФ), используемое для анализа в частотной области; математические функции сигналов, которые используются для выполнения математических операций с сигналами; расширенные параметры запуска, которые используются для захвата определенных событий; все это примеры математических функций, которые могут выполнять эти инструменты.

Встроенные возможности измерения и анализа цифровых осциллографов часто включают такие измерения, как размах напряжения, частота, время нарастания и ширина импульса. Эти измерения упрощают решение даже самых сложных задач анализа сигналов.

Хранение и вызов данных сигнала
Одной из самых полезных функций цифровых осциллографов является их способность записывать и воспроизводить сигналы. Цифровые осциллографы часто имеют внутреннюю или внешнюю память. Это позволяет пользователям сохранять сигналы для последующего использования или анализа. При работе с сигналами, которые являются либо сложными, либо прерывистыми, очень полезным навыком является способность захватывать и анализировать формы сигналов, которые были бы упущены при наблюдении в реальном времени.

Гибкий дисплей и пользовательский интерфейс
В цифровых осциллографах доступно множество вариантов отображения, и они также довольно просты в эксплуатации. Форму волны можно легко перемещать, панорамировать и масштабировать, чтобы сосредоточиться на определенных аспектах данных.

Подавляющее большинство современных цифровые осциллографы оснащены удобными сенсорными экранами и пользовательскими интерфейсами на основе меню, которые упрощают настройку параметров прибора. Универсальность и удобство использования системы способствуют повышению производительности, а также упрощению процесса измерения.

Связь и обмен данными
USB, Ethernet и Wi-Fi — это лишь несколько примеров популярных разъемов, которые можно найти в современных цифровых осциллографах. Эти соединения упрощают отправку и получение данных и обеспечивают удаленное управление.

Информация, содержащаяся в сигнале, может быть экспортирована на компьютер, где ее можно либо изучить, либо поделиться с другими сотрудниками или клиентами. Благодаря возможностям программной интеграции этого подключения процессы измерения могут быть автоматизированы и настроены для удовлетворения различных потребностей.

Ограничения цифровых осциллографов:
Ограничение пропускной способности
Полоса пропускания цифровых осциллографов накладывает ограничение на уровень точности, с которой они могут измерять сигналы, работающие на высоких частотах. Полоса пропускания цифровых осциллографов ограничена аналоговым интерфейсом и частотой дискретизации приборов.

Полоса пропускания осциллографа влияет на то, насколько хорошо он может захватывать и отображать различные интересующие сигналы. Кроме того, существует вероятность того, что эффективная полоса пропускания может уменьшиться, если используются дополнительные каналы или применяются более сложные методы обработки сигналов.

Псевдонимы и частота дискретизации
На дисплее сигнала, воспроизводимого цифровым осциллографом, появится искажение, если установлена ​​слишком низкая частота дискретизации. Наложение происходит на более высоких частотах. Согласно теореме дискретизации Найквиста-Шеннона, частота дискретизации должна быть в два раза выше, чем самый высокочастотный анализируемый компонент.

В случае, если этот критерий не выполняется, реконструированная форма волны может быть неправильной, что приведет к сбою измерений. Эффекты алиасинга можно предотвратить, обращая пристальное внимание на частоту дискретизации.

Достоверность сигнала и аналоговые артефакты
После появления цифровые осциллографы оцифровывать аналоговые сигналы, существует вероятность того, что часть целостности сигнала будет потеряна. В процессе оцифровки устанавливаются шумы квантования и ограничения возможности отображения непрерывных аналоговых сигналов. Эти ограничения могут быть проблематичными.

Из-за этого цифровые осциллографы могут демонстрировать артефакты, такие как дрожание, краевые искажения и ограниченное разрешение по вертикали. При анализе сигналов низкого уровня или высокоскоростных цифровых сигналов с быстрыми переходами фронтов эти искажения могут привести к ухудшению точности и достоверности измеренных сигналов, что сделает оценку менее надежной.

Ограниченный динамический диапазон
По сравнению со своими аналоговыми аналогами цифровые осциллографы имеют более узкий динамический диапазон. Степень, в которой амплитуда сигнала может быть захвачена и правильно отображена, называется динамическим диапазоном системы.

Преимущество цифровых осциллографов в том, что они имеют большое разрешение по вертикали, но вполне возможно, что они не смогут обрабатывать очень мощные сигналы. LISUN имеет лучшие цифровые осциллографы на рынке.

Если диапазон входного напряжения осциллографа превышен, существует вероятность того, что сигнал может быть обрезан или искажен. Если вы выберете осциллограф с соответствующим входным диапазоном, вы сможете избежать ошибок измерения, вызванных выходом за пределы динамического диапазона.

Цена
Цифровые осциллографы, по сравнению с их аналоговыми предшественниками, часто имеют более высокую начальную цену покупки. Продуманные пользовательские интерфейсы, передовая цифровая обработка сигналов и быстрая оцифровка — все это факторы, которые способствуют высокой цене.

Кроме того, цена цифровых осциллографов может существенно варьироваться в зависимости от требуемых характеристик и уровней производительности, особенно по мере развития технологий и появления новых функций. При выборе между цифровым и аналоговым осциллографами важно учитывать конкретные требования к измерениям в дополнение к бюджетным ограничениям.

Кривая обучения
Цифровые осциллографы, по сравнению с их аналоговыми предшественниками, могут иметь более сложную кривую обучения. Цифровые осциллографы имеют огромное количество возможностей, настроек и вариантов измерения, что может затруднить их понимание для начинающих пользователей.

Изучение того, как использовать обширные возможности анализа сигналов, навигация по меню и настройка сложных параметров запуска, может потребовать больше времени и усилий, чем предполагалось вначале. Цифровые осциллографы оснащены сложными функциями; тем не менее, только те, у кого есть предварительные знания, могут использовать их правильно.

Заключение
Точность измерения, обработка сигналов, емкость памяти и удобство использования — это лишь некоторые из многих преимуществ цифровые осциллографы. Эти инструменты обеспечивают точный анализ формы сигнала, сложную обработку сигналов и возможности обмена данными. Однако не следует упускать из виду недостатки цифровых осциллографов.

К ним относятся ограниченная полоса пропускания устройств, эффекты сглаживания, качество сигнала, динамический диапазон, цена и кривая обучения их более сложным возможностям. Принимая во внимание эти плюсы и минусы, пользователи могут сделать осознанный выбор в отношении того, какой осциллограф обеспечит наиболее полезные измерения и наиболее достоверный анализ сигналов.

Lisun Компания Instruments Limited была найдена LISUN GROUP в 2003 году. LISUN система качества была строго сертифицирована ISO9001: 2015. Как член CIE, LISUN продукты разработаны на основе CIE, IEC и других международных или национальных стандартов. Все продукты прошли сертификат CE и прошли проверку подлинности в сторонней лаборатории.

Наша основная продукция гониофотометра, Интегрирующая сфера, Spectroradiometer, Генератор всплесков, Пистолеты-симуляторы ESD, Приемник EMI, Испытательное оборудование EMC, Тестер электробезопасности, Экологическая палата, Температура камеры, Климатическая камера, Тепловая камера, Тест соленых брызг, Камера для испытаний на пыль, Водонепроницаемый тест, Тест RoHS (EDXRF), Испытание светящейся проволоки и Испытание иглы на пламя.

Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна поддержка.
Технический отдел: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Отдел продаж: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Метки:ОСП-1102