Sử dụng máy hiện sóng kỹ thuật số phải chú ý đến vấn đề
1. Giới thiệu
Việc sử dụng máy hiện sóng kỹ thuật số ngày càng trở nên phổ biến do những ưu điểm độc đáo của chúng như kích hoạt dạng sóng, lưu trữ, hiển thị, đo lường, phân tích và xử lý dữ liệu dạng sóng. Do sự khác biệt lớn về hiệu suất giữa máy hiện sóng số và máy hiện sóng tương tự, nếu sử dụng không đúng cách sẽ tạo ra sai số đo lớn, ảnh hưởng đến công việc kiểm tra.
2, phân biệt giữa băng thông tương tự và băng thông thời gian thực kỹ thuật số
Băng thông là một trong những chỉ số quan trọng nhất của máy hiện sóng. Băng thông của máy hiện sóng tương tự là một giá trị cố định, trong khi băng thông của máy hiện sóng kỹ thuật số có hai loại băng thông tương tự và băng thông thời gian thực kỹ thuật số. Băng thông cao nhất có thể đạt được bằng máy hiện sóng kỹ thuật số sử dụng kỹ thuật lấy mẫu tuần tự hoặc ngẫu nhiên cho các tín hiệu lặp lại là băng thông thời gian thực kỹ thuật số của máy hiện sóng. Băng thông thời gian thực kỹ thuật số có liên quan đến tần số số hóa cao nhất và hệ số kỹ thuật tái tạo dạng sóng K (băng thông thời gian thực kỹ thuật số=tốc độ số hóa cao nhất / K), thường không được đưa ra trực tiếp dưới dạng chỉ báo.
Từ định nghĩa của hai băng thông, có thể thấy rằng băng thông tương tự chỉ phù hợp để đo các tín hiệu định kỳ lặp đi lặp lại, trong khi băng thông thời gian thực kỹ thuật số phù hợp cho cả tín hiệu lặp lại và tín hiệu một lần. Các nhà sản xuất tuyên bố rằng băng thông của máy hiện sóng có thể đạt tới bao nhiêu megabyte, trên thực tế, đề cập đến băng thông tương tự, băng thông thời gian thực kỹ thuật số thấp hơn giá trị này. Ví dụ: băng thông của TES520B của TEK là 500 MHz, thực chất là băng thông tương tự của nó là 500 MHz, trong khi băng thông thời gian thực kỹ thuật số tối đa chỉ có thể đạt tới 400 MHz, thấp hơn nhiều so với băng thông tương tự. Do đó, khi đo một tín hiệu, hãy nhớ tham khảo băng thông thời gian thực kỹ thuật số của máy hiện sóng kỹ thuật số, nếu không sẽ mang lại những sai số không mong muốn cho phép đo.
3, về tốc độ lấy mẫu
Tốc độ lấy mẫu hay còn gọi là tốc độ số hóa, dùng để chỉ đơn vị thời gian, số lượng mẫu của tín hiệu đầu vào tương tự, thường được biểu thị bằng MS/s. Tốc độ lấy mẫu là một chỉ số quan trọng của máy hiện sóng kỹ thuật số.
(1) Nếu tốc độ lấy mẫu không đủ thì dễ xảy ra hiện tượng trộn lẫn.
Nếu tín hiệu đầu vào của máy hiện sóng là tín hiệu hình sin 100KHz thì máy hiện sóng hiển thị tần số tín hiệu là 50KHz thì làm thế nào? Điều này là do tốc độ lấy mẫu của máy hiện sóng quá chậm, dẫn đến hiện tượng răng cưa. Hỗn hợp là tần số của dạng sóng hiển thị trên màn hình thấp hơn tần số thực của tín hiệu hoặc ngay cả khi máy hiện sóng trên chỉ báo kích hoạt đã sáng và việc hiển thị dạng sóng vẫn không ổn định. Quá trình tạo hỗn hợp được thể hiện trong Hình 1.
Vì vậy, đối với dạng sóng có tần số không xác định, làm cách nào để xác định xem dạng sóng được hiển thị có tạo ra sự pha trộn hay không? Có thể thực hiện bằng cách thay đổi từ từ tốc độ quét t/div sang cơ sở thời gian nhanh hơn để xem liệu tham số tần số của dạng sóng có thay đổi mạnh hay không, nếu có, điều đó có nghĩa là việc trộn dạng sóng đã xảy ra; hoặc dạng sóng dao động ổn định ở cơ sở thời gian nhanh hơn, điều này cũng có nghĩa là việc trộn dạng sóng đã xảy ra. Theo định lý Nyquist, tốc độ lấy mẫu phải cao hơn ít nhất 2 lần so với thành phần tần số cao của tín hiệu để tránh bị trộn lẫn, ví dụ, tín hiệu 500 MHz cần tốc độ lấy mẫu ít nhất là 1GS/s. Có một số cách để ngăn chặn việc trộn xảy ra một cách đơn giản:
Một. Điều chỉnh tốc độ quét;
b. Sử dụng Tự động cài đặt;
c. Hãy thử chuyển phương pháp thu thập sang Phát hiện phong bì hoặc Phát hiện đỉnh, vì Phong bì tìm kiếm các giá trị cực trị trong nhiều bản ghi thu thập và Phát hiện đỉnh tìm kiếm các giá trị tối đa và tối thiểu trong một bản ghi thu thập duy nhất, cả hai đều có thể phát hiện những thay đổi tín hiệu nhanh hơn.
Nếu máy hiện sóng có phương pháp thu thập InstaVu thì có thể sử dụng phương pháp này vì phương pháp này thu thập dạng sóng nhanh chóng và dạng sóng được hiển thị bằng phương pháp này tương tự như dạng sóng được hiển thị bằng máy hiện sóng tương tự.
(2) Mối quan hệ giữa tốc độ lấy mẫu và t/div
Tốc độ lấy mẫu tối đa của mỗi máy hiện sóng kỹ thuật số là một giá trị cố định. Tuy nhiên, tại bất kỳ thời điểm quét t/div nào, tốc độ lấy mẫu fs được tính theo công thức sau: fs=N/(t/div) N là điểm lấy mẫu trên mỗi khung hình.
Khi số lượng điểm lấy mẫu N là một giá trị nhất định, fs tỷ lệ nghịch với t/div, tốc độ quét càng lớn thì tốc độ lấy mẫu càng thấp.
Tóm lại, khi sử dụng máy hiện sóng số, để tránh bị trộn lẫn, tốt nhất nên đặt bánh răng tốc độ quét ở vị trí nhanh hơn. Nếu bạn muốn chụp các vệt mờ thoáng qua, tốc độ quét tốt nhất nên đặt ở vị trí chậm hơn của tốc độ quét chính.
