Nguyên tắc dao động lưu trữ kỹ thuật số
Máy hiện sóng lưu trữ kỹ thuật số khác với máy hiện sóng tương tự thông thường ở chỗ chúng chuyển đổi tín hiệu điện áp tương tự thu được thành tín hiệu số, được phân tích, xử lý, lưu trữ, hiển thị hoặc in bằng máy vi tính bên trong. Các máy hiện sóng này thường có khả năng lập trình và điều khiển từ xa, thông qua giao diện GpIB cũng có thể được truyền tới máy tính và các thiết bị bên ngoài khác để phân tích và xử lý.
Quá trình làm việc của nó thường được chia thành hai giai đoạn lưu trữ và hiển thị. Ở giai đoạn lưu trữ, tín hiệu tương tự đầu tiên được đo bằng cách lấy mẫu và định lượng, được chuyển đổi thành tín hiệu số bằng bộ chuyển đổi A/D, được lưu trữ tuần tự trong RAM, khi tần số lấy mẫu đủ cao, bạn có thể đạt được tín hiệu mà không bị lưu trữ biến dạng . Khi cần quan sát thông tin này, miễn là tần số thích hợp của thông tin này từ bộ nhớ RAM theo thứ tự ban đầu ra khỏi bộ chuyển đổi D/A và bộ lọc LpE gửi đến máy hiện sóng có thể được quan sát sau khi khôi phục dạng sóng .
Thời gian phát sáng của phốt pho p31 trên CRT của máy hiện sóng tương tự thông thường là dưới 1 ms. Trong một số trường hợp, CRT có phốt pho p7 có thể cho thời gian phát sáng khoảng 300 ms. Chỉ cần tín hiệu được chiếu sáng bởi lân quang, CRT sẽ liên tục hiển thị dạng sóng tín hiệu. Khi tín hiệu bị loại bỏ, quá trình quét trên CRT với vật liệu p31 nhanh chóng bị mờ đi, trong khi quá trình quét trên CRT với vật liệu p7 vẫn tồn tại lâu hơn một chút.
Vậy nếu tín hiệu chỉ vài lần trong một giây, hoặc chu kỳ của tín hiệu chỉ vài giây, hoặc thậm chí tín hiệu chỉ bật một lần thì sao? Trong trường hợp này, các tín hiệu gần như không thể quan sát được bằng cách sử dụng máy hiện sóng tương tự mà chúng tôi đã mô tả ở trên.
Cái gọi là lưu trữ kỹ thuật số là lưu trữ tín hiệu trong máy hiện sóng dưới dạng mã kỹ thuật số. Sau khi tín hiệu đi vào máy hiện sóng lưu trữ kỹ thuật số hoặc DSO và trước khi tín hiệu đến mạch lệch của CRT (Hình 1), máy hiện sóng sẽ lấy mẫu điện áp tín hiệu theo các khoảng thời gian đều đặn. Các mẫu này sau đó được chuyển đổi bằng bộ chuyển đổi tương tự/kỹ thuật số (ADC) để tạo ra một từ nhị phân biểu thị từng điện áp được lấy mẫu. Quá trình này được gọi là số hóa.
Các giá trị nhị phân thu được được lưu trữ trong bộ nhớ. Tốc độ lấy mẫu tín hiệu đầu vào được gọi là tốc độ lấy mẫu. Tốc độ lấy mẫu được điều khiển bởi đồng hồ lấy mẫu. Đối với mục đích sử dụng thông thường, tốc độ lấy mẫu nằm trong khoảng từ 20 megabit/giây (20 MS/s) đến 200 MS/s. Dữ liệu được lưu trong bộ nhớ được sử dụng để tái tạo lại dạng sóng tín hiệu trên màn hình máy hiện sóng. Do đó, mạch giữa đầu nối tín hiệu đầu vào trong DSO và máy hiện sóng CRT không chỉ là mạch tương tự. Dạng sóng của tín hiệu đầu vào được lưu trong bộ nhớ trước khi hiển thị trên CRT, còn dạng sóng chúng ta nhìn thấy trên màn hình máy hiện sóng luôn là dạng sóng được tái tạo từ dữ liệu đã thu được chứ không phải dạng sóng trực tiếp của tín hiệu được thêm vào các đầu nối đầu vào .
