什么是抽样示波器及其工作

在进行讨论采样示波器之前,人们应该知道正常示波器的主要工作原理。一个示波器是一种使用一个或多个电信号的设备,并同时在显示器上产生信号。示波器的最佳示例是CRO,称为阴极射线示波器。一般来说,A.CRO(阴极射线示波器)不提供广泛的操作带宽。因此,对于极高频率信号的直接跟踪可能无法实现,因为输出图像的亮度将在高频操作中的显示器上降低。为了克服这一点,我们需要一种正确地追踪高频信号的技术即,即采样技术。采样示波器是应用采样技术来跟踪波形的设备。因此,数字示波器即采样示波器的高级版本配合了一些附加功能。

什么是抽样示波器?

用于通过收集电信号的多个样本来生成信号的装置被称为采样示波器。这是数字示波器的进步,包括用于特殊目的的一些额外功能。该装置使用频闪光学方法的原理来分析速度电信号。


抽样示波器
抽样示波器

在该示波器中,不同的样本由信号的不同部分取消通过不间断的循环,从而将在像连续信号一样显示器上显示整体图像。这里,可以用千点形成信号,并且应该注意,可以使用低带宽放大所得信号放大器在显示屏上放映之前。

该采样示波器的主要目的是注意到50 GHz范围内的高频波形。在使用斜率的采样率评估时,可以在示波器的输出中实现具有高频的信号。

信号跟踪的采样方法

在采样方法中,点的数量可以通过组合它们来制造完整的信号。在此,每个点都来自信号的一个连续周期,然后下一个连续点来自信号的下一个小部分。

采样示波器块图和解释

采样示波器的框图如下所示。

采样示波器框图
采样示波器框图

根据上图,我们可以注意到输入信号被应用于采样门。一旦采样信号被提供给该采样门,那么它将打开以对输入信号进行采样。重要的是,采样可以通过给定输入信号的频率同步完成。
当在电路中使用垂直放大器时,它将输入信号和一旦信号的放大完成,则可以将信号置于垂直板上。

一旦采样周期开始,振荡器将通过触发信号接通,从而可以产生线性斜坡输出电压。从斜坡发生器产生的信号可以给予电压比较器单元。

这里,通过楼梯信号评估斜坡信号,该信号由楼梯生产发电机。在评估时,一旦两个信号的幅度相等,那么它通过单个步骤改善楼梯,然后可以生成采样脉冲。同样,这将打开采样门和循环可以类似地重复。

通过楼梯生成器生成的台阶尺寸决定了输出处的图像分辨率。一旦步骤维度较小,那么样本的数量就会更大。因此,图像分辨率将更高。

以下图像显示采样示波器的不同块的波形。在采样示波器中,频率样本可以少于I / P信号频率的百分之一。因此,需要输入信号频率为1GHz仅为10 MHz放大器BW。

输出波形
输出波形

抽样方法

触发脉冲在每个采样周期之前触发振荡器,然后产生衬里电压。一旦两个电压幅度等同,那么楼梯将移动单个步骤,可以生成采样信号以打开用于输入电压的样本的采样门。信号分辨率主要取决于楼梯生成器的步骤的大小。样品中有不同的方法,但通常使用两种方法,如实时样品和等效样品技术。

实时样本方法

在该技术中,数字转换器以高速执行以列出单个扫描内的最高点。这的主要功能是准确地捕获具有高频的瞬态事件。瞬态脉冲是如此独特,因此在任何时间瞬间的电流均不能通过其相邻的电流。

这些行动本身不会再做,因此它们应该在发生同时在平等的时间内列出。采样频率可以极高,如500 MHz,采样率可以是100个样本/秒。因此,需要高速存储器来存储高频信号。

等效样本方法

该技术对预言和估计原理执行,这是通过循环信号实现的。在这种技术中,数字化器从多个波浪中获取样本。因此,它可以使用每次重复的单个否则其他样本。与范围采样率相比,所得到的信号的频率更高。因此,这种采样可以通过两种技术进行,如随机和顺序。

随机方法

这种技术是用于抽样最常见的。该技术主要使用内部的时钟,可以调整以使用输入信号和信号的触发样本持续触发。收集的样品是标准的,但是随机激活。在该方法中,在通常的时间间隔样本中记录样本,但是与触发速率无关。

顺序方法

在该方法中,使用样本触发。注意到触发器后,可以通过微小的延迟记录样品。检查延迟,因为这应该非常短但定义得很好。一旦发生后续触发发生,那么与上一个触发器相比,它会通过小的增量时间延迟列出。

延迟扫描的范围是从微秒到秒。例如,如果延迟是第一次't',则之后下次延迟将高于't'。以这种方式,使用额外的延迟使用样本几次,直到完成时间窗口的填充。

延迟扫描可以定义为用于在扫描点的起点点和触发点之间添加时间的技术。它增强了示波器装置的灵活性。不延迟的信号可以通过延迟的扫描示波器放大。在其他应用中,最常用于测量信号的上升时间,否则测量脉冲时间的调制。

好处

采样示波器的优点包括以下这些。

  • 它用于使用具有较少带宽的设备测量极高速度信号
  • 采样技术在将输入信号转换为较少频率字段内的信号中非常有用。
  • 它可以响应并以快速位形式存储数据。

缺点

抽样示波器的缺点包括以下这些。

  • 该示波器的主要缺点是它可以简单地测量连续波。
  • 采样示波器装置的频率范围主要取决于其设计。

应用程序

采样示波器的应用s包括以下内容。

  • 采样示波器用于通过使用不同的电信号观察显示器上的高速信号。
  • 用于通过录像机录制信号
  • 可以准确测量信号
  • 该示波器不仅用于高频信号(百万MHz),还用于低频(几kHz)信号。在设定点之后计算信号到200μs的每个元素和信号重复率可以像10 Hz或更高时,则是可行的。

因此,这是所有关于采样示波器的概述它是一个修改的示波器,因为它避免了BW要求的困难。这些仪器主要用于显示超过300 MHz频率的信号。因此采样技术主要用于达到良好的信号显示。该显示器由1000个点组成。对于每个点,可以在每个连续的输入周期中从下一个点获取垂直偏转。通过向水平偏转板供应楼梯信号,可以实现信号水平偏转。这是一个问题,有什么不同类型的示波器?

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