Máy hiện sóng kỹ thuật số và máy hiện sóng tương tự
Các đặc tính tần số của máy hiện sóng tương tự được xác định bởi bộ khuếch đại dọc và bộ dao động cực âm. Sự ra đời của bộ xử lý kỹ thuật số và bộ vi xử lý cho máy hiện sóng vào những năm 1980 đã dẫn đến sự xuất hiện của máy hiện sóng kỹ thuật số. Máy hiện sóng tương tự hiện được gọi là máy hiện sóng thời gian thực tương tự (ART) và máy hiện sóng kỹ thuật số được gọi là máy hiện sóng lưu trữ kỹ thuật số (DSO).
ART cần phải tương thích với băng thông của bộ khuếch đại và máy hiện sóng tia âm cực, với tần số ngày càng tăng, các yêu cầu về quy trình máy hiện sóng tia âm cực rất nghiêm ngặt, chi phí tăng lên và tồn tại các tắc nghẽn. DSO miễn là băng thông tương thích với bộ chuyển đổi A/D tốc độ cao, điều chế khác, quan sát đồ họa ba chiều; bộ nhớ dạng sóng không đủ để xử lý dạng sóng, v.v.
Hiện tại, những khuyết điểm của DSO về cơ bản đã được khắc phục, nhưng không phải mọi hoạt động tốt đều được phản ánh trong cùng một máy hiện sóng, tức là mỗi DSO sẽ có những đặc điểm nhất định, có những thiếu sót nhất định trong việc lựa chọn mô hình nên chú ý đến so sánh. Một số mẫu DSO có tốc độ cập nhật dạng sóng giống như ART, trong khi một số mẫu DSO thì không và một DSO có khả năng hiển thị đồ họa ba chiều trên màn hình huỳnh quang của ART, trong khi hầu hết các DSO không có hiệu suất này. Hầu hết các DSO đều có cùng băng thông thời gian thực như băng thông một lần, nhưng cũng có những DSO chỉ đảm bảo băng thông thời gian thực.
Tất cả các DSO nói trên đều chứa bộ chuyển đổi A/D và bộ vi xử lý. Bằng cách này, việc bổ sung các thẻ plug-in vào máy PC cũng có thể tạo thành DSO, nhưng nhìn chung tốc độ lấy mẫu thấp hơn, ít chức năng hơn và rẻ hơn. Ngoài ra còn có các mô-đun DSO sử dụng bus VXI cũng như các trình cắm DSO gắn trên giá.
Bộ nhớ DSO chỉ đứng sau các thành phần máy hiện sóng trong thành phần bộ chuyển đổi A/D, giúp lưu các mẫu tín hiệu đo được cho bộ chuyển đổi D/A tiếp theo để khôi phục dạng sóng và hiện tại dung lượng lưu trữ có thể đạt hơn 1M.
DSO thông thường có độ phân giải dọc 8-bit, tức là 256 mẫu trên mỗi lần quét, yêu cầu 256 điểm lưu trữ, tương đương với 256 byte. Nếu bạn cải thiện độ phân giải, trục ngang sẽ được mở rộng gấp 10 lần, tương đương với 20K byte; trục dọc cũng được mở rộng gấp 10 lần, tương đương với 40K byte. Có thể thấy rằng DSO phải có ít nhất 2K byte và DSO trung bình phải lớn hơn 40K byte. Nếu muốn ghi gấp 10 lần dạng sóng trên thì ít nhất 400K byte trở lên. Vì vậy, kích thước của dung lượng lưu trữ là rất quan trọng.
Đổi lại, dung lượng lưu trữ cũng ảnh hưởng đến tốc độ quét, ví dụ, chỉ có 50K điểm bộ nhớ cho mỗi lần quét dấu vết, ghi 100μs dữ liệu, khi đó khoảng cách lấy mẫu là 2ns, tốc độ lấy mẫu tương đương 500MS/s, đến tốc độ lấy mẫu bằng 4 lần tính toán băng thông, băng thông thời gian thực bằng 125 MHz. rõ ràng, nếu bạn cần cải thiện tốc độ lấy mẫu lên 1000MS / s, thì việc ghi 100μs dữ liệu, cần phải có bộ nhớ 100K điểm.
Để lưu trữ một biểu đồ hoàn chỉnh, hãy đặt pixel là 1024 × 512=0.5M bit, bốn đồ họa, để có 2M bit lưu trữ. Trong phân tích FFT cũng cần có thêm bộ nhớ, các thành phần dạng sóng mới và dạng sóng tham chiếu hoặc dạng sóng được lưu trữ để so sánh. Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc lưu trữ dạng sóng, một số DSO cung cấp đĩa mềm hoặc đĩa cứng để ghi dữ liệu.
