Các thành phần của máy hiện sóng ảo
Đặc điểm của máy hiện sóng ảo
Giao diện USB được sử dụng rộng rãi hiện nay được sử dụng để giúp giao diện giữa các thiết bị ảo và máy tính trở nên thuận tiện hơn và tốc độ liên lạc cao hơn; chip chuyển đổi tương tự sang số (ADC) tốc độ cao được sử dụng để lấy mẫu tốc độ cao; một bộ vi điều khiển hiệu suất cao được sử dụng để điều khiển và bộ nhớ dung lượng lớn (RAM) tốc độ cao Lưu dữ liệu lấy mẫu trong thời gian thực, cải thiện hiệu suất của thiết bị; sử dụng ngôn ngữ Labview để thiết kế một ứng dụng máy tính chủ, có thể hiển thị dạng sóng cũng như phân tích và xử lý dữ liệu.
Các thành phần của máy hiện sóng ảo
(1) Thu thập và điều khiển tín hiệu. Nó là một nền tảng phần cứng bao gồm máy tính và phần cứng thiết bị để thực hiện việc thu thập, đo lường, chuyển đổi và kiểm soát tín hiệu.
(2) Phân tích và xử lý dữ liệu. Máy hiện sóng ảo tận dụng tối đa chức năng lưu trữ và tính toán của máy tính, đồng thời phân tích và xử lý tín hiệu dữ liệu đầu vào thông qua phần mềm. Nội dung xử lý bao gồm lọc kỹ thuật số, thống kê dữ liệu, phân tích số, v.v. Từ góc độ phân tích dữ liệu, máy hiện sóng ảo có khả năng phân tích dữ liệu mạnh hơn các thiết bị truyền thống.
(3) Hiển thị kết quả đo. Máy hiện sóng ảo tận dụng tối đa các tài nguyên máy tính, chẳng hạn như màn hình, bộ nhớ, v.v., để thể hiện và xuất kết quả đo theo nhiều cách khác nhau. Các dạng đầu ra của nó bao gồm truyền dữ liệu đường dài qua mạng bus, đầu ra sao chép qua đĩa quang và đĩa cứng, và đầu ra trên đĩa cứng. Một phương pháp lưu trữ dữ liệu và xuất dữ liệu thông qua giao diện đồ họa như màn hình máy tính.
Thông số kỹ thuật của máy hiện sóng ảo
Những vấn đề cần chú ý khi sử dụng máy hiện sóng ảo
Phân biệt băng thông analog và băng thông thời gian thực kỹ thuật số
Băng thông là một trong những thông số kỹ thuật quan trọng nhất của máy hiện sóng. Băng thông là một giá trị cố định, trong khi băng thông của máy hiện sóng ảo có hai loại: băng thông analog và băng thông thời gian thực kỹ thuật số. Băng thông cao nhất mà máy hiện sóng ảo có thể đạt được bằng cách sử dụng công nghệ lấy mẫu tuần tự hoặc lấy mẫu 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 công nghệ 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 để đo cả tín hiệu lặp lại và tín hiệu đơn. Nhà sản xuất tuyên bố rằng băng thông của máy hiện sóng có thể đạt tới vài megabyte, nhưng thực tế nó 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, điều này thực tế có nghĩa là băng thông analog của nó là 500 MHz, trong khi băng thông thời gian thực kỹ thuật số cao nhất chỉ có thể đạt tới 400 MHz, thấp hơn nhiều so với băng thông analog. Vì vậy, khi đo một tín hiệu đơn lẻ, bạn phải tham khảo băng thông thời gian thực kỹ thuật số của máy hiện sóng ảo, nếu không sẽ mang đến những sai sót không mong muốn cho phép đo.
Về tốc độ lấy mẫu: Tốc độ lấy mẫu còn được gọi là tốc độ số hóa, dùng để chỉ số lượng mẫu tín hiệu đầu vào analog trên một đơn vị thời gian, thường được biểu thị bằng MS/s. Tốc độ lấy mẫu là một thông số quan trọng của máy hiện sóng ảo. Nếu tốc độ lấy mẫu không đủ, hiện tượng răng cưa có thể dễ dàng xảy ra
Nếu tín hiệu đầu vào của máy hiện sóng là tín hiệu hình sin 100KHz, nhưng tần số tín hiệu được hiển thị bởi máy hiện sóng là 50KHz thì điều này là do tốc độ lấy mẫu của máy hiện sóng quá chậm, dẫn đến hiện tượng răng cưa. Bí danh là khi tần số của dạng sóng hiển thị trên màn hình thấp hơn tần số thực của tín hiệu hoặc dạng sóng hiển thị không ổn định mặc dù bộ kích hoạt trên máy hiện sóng đang sáng. Việc tạo bí danh được hiển thị trong Hình 1. Sau đó, đối với dạng sóng có tần số không xác định, bạn có thể đánh giá xem dạng sóng được hiển thị có bí danh như thế này hay không: thay đổi từ từ tốc độ quét t/div thành tệp cơ sở thời gian nhanh hơn và xem liệu các thông số tần số của dạng sóng thay đổi mạnh. Nếu vậy, điều đó có nghĩa là hiện tượng răng cưa dạng sóng đã xảy ra; hoặc dạng sóng rung đã ổn định ở cơ sở thời gian nhanh hơn, điều này cũng có nghĩa là hiện tượng răng cưa dạng sóng đã xảy ra. Theo định lý Nyquist, tốc độ lấy mẫu phải cao hơn ít nhất hai lần so với thành phần tần số cao của tín hiệu để tránh hiện tượng răng cưa. Ví dụ: tín hiệu 500 MHz yêu cầu tốc độ lấy mẫu ít nhất là 1GS/s. Có một số cách để ngăn chặn hiện tượng răng cưa xảy ra:
?Sử dụng cài đặt tự động
?Điều chỉnh tốc độ quét;
?Hãy thử chuyển chế độ thu thập sang chế độ đường bao hoặc chế độ phát hiện đỉnh, vì chế độ đường bao là tìm các giá trị cực trị trong nhiều bản ghi bộ sưu tập, trong khi chế độ phát hiện đỉnh là tìm các giá trị tối đa và tối thiểu trong một bản ghi bộ sưu tập. Cả hai phương pháp đều có thể phát hiện những thay đổi tín hiệu nhanh hơn.
