Цифровой запоминающий осциллограф ( DSO ) — это осциллограф , который сохраняет и анализирует входной сигнал в цифровом виде, а не с помощью аналоговых методов. В настоящее время это наиболее распространенный тип осциллографа из-за расширенных функций запуска, хранения, отображения и измерения, которые он обычно предоставляет. [1]
Входной аналоговый сигнал дискретизируется и затем преобразуется в цифровую запись амплитуды сигнала в каждый момент времени выборки. Частота дискретизации должна быть не меньше частоты Найквиста , чтобы избежать наложения спектров . Эти цифровые значения затем преобразуются обратно в аналоговый сигнал для отображения на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) или преобразуются по мере необходимости для различных возможных типов вывода — жидкокристаллического дисплея , самописца , плоттера или сетевого интерфейса . [2]
Цены на цифровые запоминающие осциллографы сильно различаются; настольные автономные приборы (в комплекте с дисплеями) начинаются от 300 долларов США или даже меньше, а высокопроизводительные модели продаются за десятки тысяч долларов. Небольшие карманные модели с ограниченной функциональностью могут продаваться по цене всего лишь 50 долларов США. [3]
Главное преимущество перед аналоговым хранилищем заключается в том, что сохраненные трассы такие же яркие, четко определенные и записываются так же быстро, как несохраненные трассы. Траектории могут храниться неограниченно долго или записываться на внешнее устройство хранения данных и перезагружаться. Это позволяет, например, сравнивать полученную трассу из тестируемой системы со стандартной трассой, полученной из заведомо исправной системы. Многие модели могут отображать форму сигнала до сигнала запуска.
Цифровые осциллографы обычно анализируют формы сигналов и предоставляют числовые значения, а также визуальные отображения. Эти значения обычно включают средние значения , максимумы и минимумы , среднеквадратичное значение (RMS) и частоты . Они могут использоваться для захвата переходных сигналов при работе в режиме одиночной развертки, без ограничений яркости и скорости записи аналогового запоминающего осциллографа . [4]
Отображаемый след можно изменять после получения; часть дисплея можно увеличить, чтобы сделать мелкие детали более заметными, или длинный след можно изучить на одном дисплее, чтобы определить области интереса. Многие приборы позволяют пользователю аннотировать сохраненный след.
Во многих цифровых осциллографах используются плоские дисплеи, аналогичные тем, которые производятся в больших объемах для компьютеров и телевизионных дисплеев.
Цифровые запоминающие осциллографы могут включать в себя интерфейсы, такие как параллельный порт принтера, последовательный порт RS-232 , шину IEEE-488 , порт USB или Ethernet , что позволяет осуществлять дистанционное или автоматическое управление и передачу полученных сигналов на внешний дисплей или в хранилище.
Цифровой осциллограф на базе персонального компьютера использует ПК для пользовательского интерфейса и отображения. Схемы «внешнего интерфейса», состоящие из входных усилителей и аналого-цифровых преобразователей, упакованы отдельно и взаимодействуют с ПК через USB, Ethernet или другие интерфейсы. В одном формате «внешний интерфейс» собран на подключаемой плате расширения, которая подключается к задней панели компьютера. Осциллографы на базе ПК могут быть менее дорогими, чем эквивалентный автономный прибор, поскольку они могут использовать память, дисплей и клавиатуру подключенного ПК. Дисплеи могут быть больше, а полученные данные можно легко передать в размещенное на ПК прикладное программное обеспечение, такое как электронные таблицы. Однако интерфейс к хост-ПК может ограничивать максимальную скорость передачи данных для получения, а хост-ПК может создавать достаточно электромагнитных помех, чтобы мешать измерениям. [5]
