Цифровые осциллографы: описание, характеристики, применение

Цифровые запоминающие осциллографы

Цифровые методы анализа сигнала делают возможным создание невероятных приборов. Небольшие по габаритам, они обладают огромной функциональностью. . . Но, обо всем по порядку.

В ходе отладки электроники, зачастую бывает недостаточно измерить частоту и амплитуду сигнала, форма напряжения может значительно отличаться от гармонической, что делает частотомеры малопригодными для анализа работоспособности всей системы. Можно обзавестись спектрометром? Не так быстро. Что если имеется возможность посмотреть на форму сигналу и одновременно лицезреть его спектр? Фантастика? Только не в том случае, когда речь заходит об осциллографах Keysight Technologies. Поставки осуществляет American Components Supply.

Цифровые запоминающие осциллографы применяют упрощенный метод анализа — быстрое преобразование Фурье. Нельзя сказать, что метод обладает высокой точностью или является лучшим дискретным методом анализа сигналов, но в подавляющем большинстве случаев дает приемлемый результат. Большая достоверность измерений потребует наличия априорных знаний о сигнале и некоторой осведомленности в математике.

Максимум технических тонкостей прибор возьмет на себя, среди прочего, выбор фиксированного числа отсчетов и частоты дискретизации. Но анализу, как правило, подвергается только участок сигнала, попавший на экран. Интересующий отрезок по возможности необходимо централизовать относительно окна и масштабировать. Потеря полезных участков сигнала не будет способствовать увеличению точности измерений, равно, как и добавление нулей в выборку за счет тех временных отрезков, где сигнал полностью отсутствует. Дополнительная оптимизация результатов исследований достигается оснащением приборов солидным количеством памяти для хранения массивов измеренных данных и наличием опции ручной регулировки частоты выборки отсчетов.

У цифровых осциллографов частота дискретизации такова, что и не снилась аналоговым приборам. Изделия Keysight Technologies могут выбирать до 40 млрд. отсчетов за секунду. У некоторых моделей возможен режим 2SR, где этот показатель удваивается. Аналого-цифровые преобразователи высокой разрядности поддерживают погрешности преобразования на минимальном, ничтожном, уровне. Цифровые фильтры позволяют отдельно для каждого канала проводить амплитудную и частотную коррекцию.

Что нужно еще знать для практического применения.

Полоса частот прибора выбирается, исходя из спектральных характеристик сигнала, возможности любого прибора ограничены, при этом нет смысла переплачивать, если работа будет вестись с тривиальной пожарной сигнализацией или прочими системами, где сверхвысокие частоты отсутствуют по определению.

И, наконец, к несомненным плюсам цифровых осциллографов относят возможность записи результатов в файл, визуальные способы манипулирования данными и сопряжение с множеством интеллектуальных устройств:
— персональные компьютеры;
— электронные доски;
— флэш-карты USB;
— принтеры и др.