Nel 1897, Karl Ferdinand Brawn inventò un oscilloscopio. Conosciamo l'oscilloscopio a raggi catodici che viene utilizzato per la visualizzazione e l'analisi di diversi tipi di forme d'onda di segnali elettronici nell'elettronica e nei circuiti elettrici. Il DSO è anche un tipo di oscilloscopio, utilizzato per visualizzare la forma d'onda, ma la differenza tra CRO e DSO è che in DSO, il segnale digitale viene convertito in analogico e quel segnale analogico verrà visualizzato sullo schermo dell'oscilloscopio a memoria digitale. Nel convenzionale CRO , non esiste una procedura per la memorizzazione della forma d'onda ma in DSO, c'è una memoria digitale che memorizzerà la copia digitale della forma d'onda. Di seguito viene fornita una breve spiegazione sul DSO.
Cos'è l'oscilloscopio a memoria digitale?
Definizione: L'oscilloscopio a memoria digitale è uno strumento che consente di memorizzare una forma d'onda digitale o la copia digitale della forma d'onda. Ci permette di memorizzare il segnale o la forma d'onda nel formato digitale, e nella memoria digitale ci permette anche di eseguire le tecniche di elaborazione del segnale digitale su quel segnale. La frequenza massima misurata sull'oscilloscopio del segnale digitale dipende da due fattori: la frequenza di campionamento dell'oscilloscopio e la natura del convertitore. Le tracce in DSO sono luminose, altamente definite e visualizzate in pochi secondi.
Diagramma a blocchi dell'oscilloscopio a memoria digitale
Lo schema a blocchi dell'oscilloscopio a memoria digitale è costituito da un amplificatore, un digitalizzatore, una memoria, un circuito analizzatore. Ricostruzione della forma d'onda, piastre verticali, piastre orizzontali, tubo catodico (CRT), amplificatore orizzontale, circuiti di base dei tempi, trigger e orologio. Lo schema a blocchi dell'oscilloscopio a memoria digitale è mostrato nella figura seguente.
Diagramma a blocchi dell'oscilloscopio a memoria digitale
Come si vede nella figura sopra, all'inizio l'oscilloscopio a memoria digitale digitalizza il segnale di ingresso analogico, quindi il segnale di ingresso analogico viene amplificato dall'amplificatore se ha un segnale debole. Dopo l'amplificazione, il segnale viene digitalizzato dal digitalizzatore e tale segnale digitalizzato viene archiviato in memoria. Il circuito dell'analizzatore elabora il segnale digitale dopo che la forma d'onda viene ricostruita (di nuovo il segnale digitale viene convertito in una forma analogica) e quindi quel segnale viene applicato alle piastre verticali del tubo a raggi catodici (CRT).
Il tubo catodico ha due ingressi: l'ingresso verticale e l'ingresso orizzontale. Il segnale di ingresso verticale è l'asse 'Y' e il segnale di ingresso orizzontale è l'asse 'X'. Il circuito della base dei tempi è attivato dal segnale di ingresso del trigger e dell'orologio, quindi genererà il segnale della base dei tempi che è un segnale di rampa. Quindi il segnale della rampa viene amplificato dall'amplificatore orizzontale e questo amplificatore orizzontale fornirà l'ingresso alla piastra orizzontale. Sullo schermo CRT, otterremo la forma d'onda del segnale in ingresso rispetto al tempo.
La digitalizzazione avviene prelevando un campione della forma d'onda in ingresso ad intervalli periodici. Nell'intervallo di tempo periodico significa che quando la metà del ciclo di tempo è completata, stiamo prelevando i campioni del segnale. Il processo di digitalizzazione o campionamento dovrebbe seguire il teorema del campionamento. Il teorema del campionamento dice che la velocità con cui vengono prelevati i campioni dovrebbe essere maggiore del doppio della frequenza più alta presente nel segnale di ingresso. Quando il segnale analogico non viene convertito correttamente in digitale, si verifica un effetto di aliasing.
Quando il segnale analogico viene convertito correttamente in digitale, la risoluzione del convertitore A / D verrà ridotta. Quando i segnali di ingresso memorizzati nei registri della memoria analogica possono essere letti a una velocità molto più lenta dal convertitore A / D, l'uscita digitale del convertitore A / D è memorizzata nella memoria digitale e consente il funzionamento fino a 100 mega campioni al secondo. Questo è il principio di funzionamento di un oscilloscopio a memoria digitale.
Modalità operative DSO
L'oscilloscopio a memoria digitale funziona in tre modalità operative: modalità roll, modalità store e modalità hold o save.
Modalità Roll: In modalità roll, sullo schermo del display vengono visualizzati segnali che variano molto rapidamente.
Modalità negozio: Nella modalità di memorizzazione i segnali vengono archiviati in memoria.
Modalità Hold o Save: In modalità di attesa o di salvataggio, alcune parti del segnale verranno mantenute per un po 'di tempo e quindi verranno archiviate in memoria.
Queste sono le tre modalità di funzionamento dell'oscilloscopio a memoria digitale.
Ricostruzione della forma d'onda
Esistono due tipi di ricostruzioni della forma d'onda: l'interpolazione lineare e l'interpolazione sinusoidale.
Interpolazione lineare: Nell'interpolazione lineare, i punti sono uniti da una linea retta.
Interpolazione sinusoidale: Nell'interpolazione sinusoidale, i punti sono uniti da un'onda sinusoidale.
Ricostruzione della forma d'onda dell'oscilloscopio a memoria digitale
Differenza tra oscilloscopio a memoria digitale e oscilloscopio a memoria convenzionale
La differenza tra DSO e l'oscilloscopio a memoria convenzionale o l'oscilloscopio a memoria analogico (ASO) è mostrata nella tabella sottostante.
S.NO | Oscilloscopio a memoria digitale | Oscilloscopio a memoria convenzionale |
| 1 | L'oscilloscopio a memoria digitale raccoglie sempre i dati | Solo dopo il trigger, l'oscilloscopio a memoria convenzionale raccoglie i dati |
| Due | Il costo del tubo è economico | Il costo del tubo è più costoso |
| 3 | Per segnali a frequenza più alta, il DSO produce immagini luminose | Per segnali a frequenza più alta, l'ASO non può produrre immagini luminose |
| 4 | La risoluzione è più alta nell'oscilloscopio a memoria digitale | La risoluzione è inferiore nell'oscilloscopio a memoria convenzionale |
| 5 | In DSO una velocità operativa è inferiore | In ASO una velocità operativa è inferiore |
Prodotti per oscilloscopi a memoria digitale
Il diverso tipo di oscilloscopio a memoria digitale è mostrato nella tabella sottostante
| S.NO | Prodotto | Larghezza di banda | Marca | Modello | Utilizzo | Costo |
| 1 | RIGOL 50Mhz DS1054Z | 50Mhz | RIGOL | DS1054Z | Industriale | Rs 36.990 / - |
| Due | Mextech DSO-5025 | 25 MHZ | Mextech | DSO-5025 | Industriale, di laboratorio, elettrico generale | Rs 18.000 / - |
| 3 | Oscilloscopio digitale Tesca | 100 MHz | Tesca | DSO-17088 | Laboratorio | Rs 80.311 / - |
| 4 | Oscilloscopio a memoria digitale Gw Instek | 100 MHz | I Instek | GDS 1102 U | Industriale | Rs 22.000 / - |
| 5 | Oscilloscopio digitale Tektronix DSO | 200 MHz, 150 MHz, 100 MHz, 70 MHz, 50 MHz e 30 MHz | Tektronix | TBS1102B | Industriale | Rs 88.000 / - |
| 6 | Oscilloscopio a memoria digitale Ohm Technologies | 25 MHz | Ohm Technologies | PDS5022 | Istituti educativi | Rs 22.500 / - |
| 7 | Oscilloscopio a memoria digitale | 50 MHz | VAR Tech | SS-5050 DSO | Industriale | Rs 19.500 / - |
| 8 | DSO | 100 MHz | UNITÀ | UNI-T UTD2102CES | Ricerca | Rs 19.000 / - |
| 9 | DSO a 2 canali da 100 MHz | 100 MHz | Gwinstek | GDS1102AU | Industriale | Rs 48.144 / - |
| 10 | Oscilloscopio digitale Scientific 100MHz 2GSa / s a 4 canali | 100 MHz | Scientifico | SMO1104B | Ricerca | Rs 71.000 / - |
Applicazioni
Le applicazioni del DSO sono
- Controlla i componenti difettosi nei circuiti
- Utilizzato in campo medico
- Usato per misurare condensatore , induttanza, intervallo di tempo tra i segnali, frequenza e periodo di tempo
- Utilizzato per osservare le caratteristiche V-I di transistor e diodi
- Utilizzato per analizzare le forme d'onda TV
- Utilizzato nelle apparecchiature di registrazione video e audio
- Utilizzato nella progettazione
- Utilizzato nel campo della ricerca
- A scopo di confronto, visualizza figure 3D o più forme d'onda
- È ampiamente utilizzato un oscilloscopio
Vantaggi
I vantaggi del DSO sono
- Portatile
- Avere la più alta larghezza di banda
- L'interfaccia utente è semplice
- La velocità è alta
Svantaggi
Gli svantaggi del DSO sono
- Complesso
- Costo alto
FAQ
1). Qual è la differenza tra CRO e DSO?
Il Cathode Ray Tube (CRO) è un oscilloscopio analogico mentre DSO è un oscilloscopio digitale.
2). Qual è la differenza tra oscilloscopio digitale e analogico?
Le forme d'onda in un dispositivo analogico vengono visualizzate nella forma originale mentre nell'oscilloscopio digitale le forme d'onda originali vengono convertite in numeri digitali mediante campionamento.
3). Che cosa viene utilizzato per misurare un oscilloscopio?
Un oscilloscopio è uno strumento che viene utilizzato per analizzare e visualizzare le forme d'onda del segnale elettronico.
4). Un oscilloscopio è un analogico?
Esistono due tipi di oscilloscopi: l'oscilloscopio analogico e l'oscilloscopio digitale.
5). Un oscilloscopio può misurare il suono?
Sì, un oscilloscopio può misurare il suono convertendolo in tensione.
In questo articolo cos'è oscilloscopio a memoria digitale (DSO), vengono discussi un diagramma a blocchi di DSO, vantaggi, svantaggi, applicazioni, prodotti DSO, modalità operative di DSO e ricostruzione delle onde di DSO. Ecco una domanda per te quali sono le caratteristiche di un oscilloscopio a memoria digitale?
