Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №6

Теперь, когда вы, определили правильное значение полосы частот для приобретаемого вами осциллографа, вам необходимо принять во внимание частоту дискретизации по каждому каналу которые будут задействованы одновременно. Как приводится в формуле № 3 (см. выше), по каждому каналу вам необходимо иметь частоту дискретизации в четыре раза превышающую полосу частот осциллографа, чтобы каждый канал был способен поддерживать заявленную полосу частот осциллографа. Мы это подробно обсудим немного ниже.

Рисунок 1: 50 МГц сигнал прямоугольной формы, отображаемый на дисплеях осциллографов с различными величинами полосы частот.

2. Сколько каналов вам требуется?

На первый взгляд вопрос о том, какое количество каналов требуется для приобретаемого осциллографа — достаточно прост. Кроме того, все осциллографы поставляются либо с 2-мя, либо 4-мя каналами. Тем не менее, цифровая составляющая присутствует всюду в современных проектах, 2-х и 4-х канальные осциллографы далеко не всегда соответствуют требованию по кол-ву имеющихся у них каналов, необходимых для захвата того или иного события на цифровой схеме и анализа конкретных сигналов, представляющих для разработчиков интерес. Если вы хоть раз оказывались в подобной ситуации, то вам легко понять то разочарование, постигающее проектантов, когда им приходится либо задействовать внешние приборы с целью захвата важных событий, либо писать специальные программные пакеты — и всё для того, чтобы иметь возможность анализировать специфическое поведение цифровой схемы.

Для современного мира, который всё более и более становится цифровым, новое поколение осциллографов легко интегрируется для совместной работы с логическими анализаторами, при этом реализуется измерительная система, которая позволяет на одном дисплее, с высочайшим временным разрешением анализировать логические сигналы, при этом анализировать «аналоговую» форму исследуемых сигналов. В зависимости от конфигурации доступно анализу от 32-х до 136 логических сигналов, при этом сигналы 2-х или 4-х каналов (в зависимости от модели осциллографа Tektronix) могут дополнительно представлены время-коррелируемыми осциллограммами для более полного анализа проблем высокоскоростных цифровых линий.

Рис 2: Пример отображения на дисплее логического анализатора TLA5000 логической информации и информации о аналоговой форме логического сигнала.

3. Каковы должны быть ваши требования по частоте дискретизации?

Как мы уже ранее упоминали, частота дискретизации — очень важный фактор при оценке функциональности приобретаемого осциллографа. Почему мы обращаем на это такое пристальное внимание? Большинство осциллографов при анализе сигналов задействуют технологию «наложения», когда частота дискретизации в целом увеличивается при одновременном задействовании АЦП от двух или более каналов для достижения максимального значения лишь на каком-либо одном из каналов, например, 4-х канального осциллографа. Как правило, многие производители осциллографов в спецификациях на производимую ими продукцию указывают только эту суммарную (максимальную) величину и умалчивают, что эта величина — всего лишь для одного канала! Если вы заинтересованы в приобретении 4-х канального осциллографа, то вы рассчитываете на то, что все 4 канала будут иметь заявленную частоту дискретизации, а не всего лишь один.

Вспомним вышеприведённые формулы, представленные в разделе 2 настоящей статьи, где говорится, что частота дискретизации осциллографа должна быть как минимум в 4 раза, больше значения полосы частот. 4-х кратный коэффициент умножения должен применяться, когда осциллограф задействует формат цифровой реконструкции, такой как интерполяцию sin(x)/x. В случае, когда технология цифровой реконструкции не задействуется, то коэффициент умножения должен быть 10.

Примечание: Во всех осциллографах Tektronix применяется аппаратно реализованная интерполяция sin(х)/х.