So sánh máy hiện sóng số và máy hiện sóng analog
Các đặc tính tần số của máy hiện sóng tương tự được xác định bởi bộ khuếch đại dọc và ống dao động âm cực. Vào những năm 1980, bộ vi xử lý và xử lý kỹ thuật số đã được đưa vào máy hiện sóng và máy hiện sóng kỹ thuật số xuất hiện. Ngày nay, máy hiện sóng tương tự 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 yêu cầu bộ khuếch đại và ống dao động tia âm cực tương thích với băng thông. Khi tần số tăng lên, các yêu cầu về quy trình đối với ống dao động tia âm cực rất nghiêm ngặt, chi phí tăng lên và tồn tại tắc nghẽn. DSO chỉ cần bộ chuyển đổi A/D tốc độ cao phù hợp với băng thông. Đối với các cách điều chế khác, không thể quan sát được đồ họa ba chiều; dung lượng lưu trữ dạng sóng không đủ và không thể 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 trên cùng một máy hiện sóng. Tức là mỗi DSO sẽ có những đặc điểm nhất định và một số khuyết điểm. Bạn nên chú ý so sánh khi chọn mẫu. Một số mô hình DSO có cùng tốc độ cập nhật dạng sóng như ART, nhưng một số mô hình DSO thì không. Một loại DSO có khả năng hiển thị đồ họa 3D của ART, nhưng hầu hết các DSO không có khả năng này. Băng thông thời gian thực của hầu hết các DSO giống như băng thông một lần, nhưng cũng có những DSO chỉ đảm bảo băng thông thời gian thực.
Các DSO nói trên đều chứa bộ chuyển đổi A/D và bộ vi xử lý. Theo cách này, việc thêm thẻ plug-in vào PC cũng có thể tạo thành DSO, nhưng nhìn chung tốc độ lấy mẫu thấp hơn, chức năng ít hơn và giá rẻ. Ngoài ra còn có các mô-đun DSO sử dụng bus VXI và các plug-in DSO gắn trên giá.
Bộ nhớ của DSO là thành phần quan trọng thứ hai của máy hiện sóng sau bộ chuyển đổi A/D. Nó lưu trữ các mẫu tín hiệu đo được cho các bộ chuyển đổi D/A tiếp theo để khôi phục dạng sóng. Dung lượng lưu trữ hiện tại có thể đạt hơn 1M.
DSO thông thường có độ phân giải dọc 8-bit, nghĩa là có 256 mẫu cho mỗi lần quét, yêu cầu 256 điểm lưu trữ, tương đương với 256 byte. Nếu tăng độ phân giải và mở rộng trục ngang 10 lần thì 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 bạn muốn ghi 10 lần dạng sóng trên thì cần ít nhất 400K byte. Vì vậy, dung lượng lưu trữ rất quan trọng.
Đổi lại, dung lượng lưu trữ cũng ảnh hưởng đến tốc độ quét. Ví dụ: nếu bộ nhớ chỉ có 50K điểm cho mỗi lần quét ghi dữ liệu 100μs thì khoảng thời gian lấy mẫu là 2ns. Tại thời điểm này, tốc độ lấy mẫu tương đương với 500MS/s. Tính toán dựa trên tốc độ lấy mẫu bằng 4 lần băng thông, thời gian thực Băng thông bằng 125 MHz. Rõ ràng, nếu tốc độ lấy mẫu cần tăng lên 1000MS/s, việc ghi 100μs dữ liệu cần 100K điểm bộ nhớ.
Để lưu trữ một biểu đồ hoàn chỉnh, giả sử kích thước pixel là 1024×512=0.5M bit, bốn biểu đồ yêu cầu dung lượng lưu trữ 2M bit. Bộ nhớ bổ sung cũng được yêu cầu trong phân tích FFT để so sánh các thành phần của dạng sóng mới với 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 còn cung cấp đĩa mềm hoặc đĩa cứng để ghi dữ liệu.
