Giải thích về tốc độ lấy mẫu của máy hiện sóng và độ sâu lưu trữ
Lấy mẫu, tốc độ lấy mẫu
Chúng ta biết rằng máy tính chỉ có thể xử lý các tín hiệu số rời rạc. Trong việc đưa tín hiệu điện áp analog vào máy hiện sóng, vấn đề đầu tiên gặp phải là vấn đề số hóa tín hiệu liên tục (chuyển đổi analog/digital). Nói chung từ tín hiệu liên tục đến quá trình tín hiệu rời rạc gọi là lấy mẫu (sampling). Các tín hiệu liên tục phải được lấy mẫu và định lượng để máy tính xử lý, do đó, lấy mẫu là cơ sở của máy hiện sóng kỹ thuật số để vận hành và phân tích dạng sóng. Bằng cách đo biên độ điện áp của dạng sóng trong các khoảng thời gian bằng nhau và điện áp được chuyển đổi thành tám mã nhị phân để thể hiện thông tin kỹ thuật số, đó là lấy mẫu dao động ký lưu trữ kỹ thuật số. Khoảng thời gian giữa các điện áp được lấy mẫu càng nhỏ thì dạng sóng được tái tạo càng gần với tín hiệu ban đầu. Tốc độ lấy mẫu (tốc độ lấy mẫu) là khoảng thời gian lấy mẫu. Ví dụ: nếu tốc độ lấy mẫu của máy hiện sóng là 10G lần mỗi giây (10GSa/s), điều này có nghĩa là các mẫu được lấy cứ sau 100 giây.
Theo Định lý lấy mẫu Nyquist, khi lấy mẫu tín hiệu giới hạn băng tần có tần số tối đa là f, tần số lấy mẫu SF phải lớn hơn gấp đôi f để đảm bảo tín hiệu gốc được tái tạo hoàn toàn từ giá trị được lấy mẫu. Ở đây, f được gọi là tần số Nyquist và 2 f là tốc độ lấy mẫu Nyquist. Đối với sóng hình sin, cần ít nhất hai mẫu trong mỗi chu kỳ để đảm bảo rằng chuỗi xung số hóa có thể được tái tạo chính xác hơn từ dạng sóng ban đầu. Nếu tốc độ lấy mẫu thấp hơn tốc độ lấy mẫu Nyquist sẽ dẫn đến hiện tượng Aliasing.
Chế độ lấy mẫu
Khi tín hiệu vào DSO, tất cả các tín hiệu đầu vào đều được chuyển đổi A/D trước khi cần lấy mẫu, công nghệ lấy mẫu thường được chia thành hai loại: chế độ thời gian thực và chế độ thời gian tương đương.
Chế độ lấy mẫu thời gian thực (lấy mẫu thời gian thực) được sử dụng để thu các tín hiệu không lặp lại hoặc một lần, sử dụng các khoảng thời gian cố định để lấy mẫu. Sau khi kích hoạt một lần, máy hiện sóng sẽ liên tục lấy mẫu điện áp và sau đó tái tạo lại dạng sóng tín hiệu dựa trên các điểm lấy mẫu.
Lấy mẫu thời gian tương đương (lấy mẫu thời gian tương đương), là lấy mẫu dạng sóng định kỳ theo các chu kỳ khác nhau, sau đó các điểm lấy mẫu được ghép lại với nhau để tái tạo lại dạng sóng, (https://www.dgzj.com/ Electrician's Home) theo thứ tự để có đủ điểm lấy mẫu, cần có nhiều trình kích hoạt. Lấy mẫu thời gian tương đương cũng bao gồm lấy mẫu tuần tự và lấy mẫu lặp lại ngẫu nhiên. Việc sử dụng chế độ lấy mẫu thời gian tương đương phải đáp ứng hai điều kiện tiên quyết: 1. Dạng sóng phải được lặp lại; 2. Nó phải có khả năng kích hoạt ổn định.
Băng thông của máy hiện sóng ở chế độ lấy mẫu thời gian thực phụ thuộc vào tốc độ lấy mẫu tối đa của bộ chuyển đổi A/D và thuật toán nội suy được sử dụng. Nghĩa là, băng thông thời gian thực của máy hiện sóng có liên quan đến thuật toán A/D và nội suy được DSO sử dụng.
Ở đây một tham chiếu khác đến khái niệm băng thông thời gian thực, băng thông thời gian thực còn được gọi là băng thông lưu trữ hiệu quả, là máy hiện sóng lưu trữ kỹ thuật số sử dụng phương pháp lấy mẫu thời gian thực khi băng thông. Rất nhiều khái niệm về băng thông có thể khiến bạn phát điên, tóm lại ở đây: Băng thông DSO được chia thành băng thông tương tự và băng thông lưu trữ. Thông thường chúng ta thường nói rằng băng thông đề cập đến băng thông tương tự của máy hiện sóng, nghĩa là băng thông của bảng dao động thường được dán nhãn. Băng thông lưu trữ là băng thông kỹ thuật số lý thuyết được tính theo định lý Nyquist, đây chỉ là giá trị lý thuyết.
