مقارنة بين راسمات الذبذبات الرقمية وراسمات الذبذبات التناظرية

مقارنة بين راسمات الذبذبات الرقمية وراسمات الذبذبات التناظرية

يتم تحديد خصائص تردد راسم الذبذبات التناظري بواسطة مكبر الصوت الرأسي وأنبوب راسم ذبذبات الكاثود. في الثمانينات، تم إدخال المعالجة الرقمية والمعالجات الدقيقة في راسمات الذبذبات، وظهرت راسمات الذبذبات الرقمية. في الوقت الحاضر، تسمى راسمات الذبذبات التناظرية راسمات الذبذبات التناظرية في الوقت الحقيقي (ART)، وتسمى راسمات الذبذبات الرقمية راسمات ذبذبات التخزين الرقمية (DSO).

يتطلب ART مكبرات صوت وأنابيب ذبذبات أشعة الكاثود المتوافقة مع عرض النطاق الترددي. مع زيادة التردد، تصبح متطلبات العملية لأنابيب ذبذبات أشعة الكاثود صارمة، وتزداد التكلفة، وتوجد اختناقات. يحتاج DSO فقط إلى محول A/D عالي السرعة مناسب لعرض النطاق الترددي. بالنسبة للتشكيلات الأخرى، لا يمكن ملاحظة الرسومات ثلاثية الأبعاد؛ سعة تخزين شكل الموجة ليست كافية، ولا يمكن معالجة شكل الموجة، وما إلى ذلك.

في الوقت الحاضر، تم التغلب على أوجه القصور في DSO بشكل أساسي، ولكن ليس كل الأداء الجيد ينعكس في نفس الذبذبات. أي أن كل DSO سيكون له خصائص معينة وبعض أوجه القصور. يجب الانتباه إلى المقارنة عند اختيار النموذج. تتمتع بعض نماذج DSO بنفس معدل تحديث الشكل الموجي مثل ART، لكن بعض نماذج DSO لا تفعل ذلك. يتمتع أحد أنواع DSO بإمكانية عرض الرسومات ثلاثية الأبعاد مثل ART، لكن معظم DSOs لا تملك هذه الإمكانية. عرض النطاق الترددي في الوقت الفعلي لمعظم مشغلي خدمات التوزيع هو نفس عرض النطاق الترددي للطلقة الواحدة، ولكن هناك أيضًا مشغلي خدمات التوزيع الذين يضمنون فقط عرض النطاق الترددي في الوقت الفعلي.

تحتوي جميع DSOs المذكورة أعلاه على محولات A/D ومعالجات دقيقة. بهذه الطريقة، يمكن أن تشكل إضافة بطاقة توصيل إلى جهاز كمبيوتر أيضًا DSO، ولكن بشكل عام يكون معدل أخذ العينات أقل، والوظائف أقل، والسعر رخيص. هناك أيضًا وحدات DSO تستخدم ناقل VXI ومكونات DSO المثبتة على الحامل.

تعد ذاكرة DSO ثاني أهم مكون في راسم الذبذبات بعد محول A/D. يقوم بتخزين عينات من الإشارة المقاسة لمحولات D/A اللاحقة لاستعادة شكل الموجة. يمكن أن تصل سعة التخزين الحالية إلى أكثر من 1M.

يتمتع DSO العادي بدقة 8-بت عمودية، أي أن هناك 256 عينة لكل عملية مسح، مما يتطلب 256 نقطة تخزين، أي ما يعادل 256 بايت. إذا تمت زيادة الدقة وتوسيع المحور الأفقي 10 مرات، فهذا يعادل 20 كيلو بايت؛ يتم أيضًا توسيع المحور الرأسي 10 مرات، وهو ما يعادل 40 كيلو بايت. يمكن ملاحظة أن DSO يجب أن يكون 2 كيلو بايت على الأقل، ويجب أن يكون DSO المتوسط ​​أكثر من 40 كيلو بايت. إذا كنت تريد تسجيل 10 أضعاف الشكل الموجي أعلاه، فسيتطلب ذلك 400 كيلو بايت على الأقل. لذلك، سعة التخزين مهمة.

وفي المقابل، تؤثر سعة التخزين أيضًا على سرعة المسح. على سبيل المثال، إذا كانت الذاكرة التي تحتوي على 50 ألف نقطة فقط لكل مسح تسجل بيانات 100 ميكرو ثانية، فإن الفاصل الزمني لأخذ العينات هو 2 نانو ثانية. في هذا الوقت، معدل أخذ العينات يعادل 500MS/s. تم حسابه على أساس معدل أخذ العينات يساوي 4 أضعاف عرض النطاق الترددي، في الوقت الحقيقي عرض النطاق الترددي يساوي 125 ميجا هرتز. من الواضح أنه إذا كانت هناك حاجة إلى زيادة معدل أخذ العينات إلى 1000 مللي ثانية/ثانية، فإن تسجيل 100 ميكروثانية من البيانات يتطلب 100 ألف نقطة من الذاكرة.

من أجل تخزين رسم بياني كامل، بافتراض أن حجم البكسل هو 1024×512=0.5M بت، تتطلب أربعة رسوم بيانية 2M بت من التخزين. مطلوب أيضًا تخزين إضافي في تحليل FFT لمقارنة مكونات الشكل الموجي الجديد مع الأشكال الموجية المرجعية أو الأشكال الموجية المخزنة للمقارنة. لتسهيل تخزين الشكل الموجي، توفر بعض منظمات DSO أيضًا أقراصًا مرنة أو أقراصًا ثابتة لتسجيل البيانات.