ทำความเข้าใจกับข้อมูลจำเพาะที่สำคัญในออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอล: อัตราการสุ่มตัวอย่าง แบนด์วิธ และความละเอียด

บทนำ
เมื่อศึกษาสัญญาณไฟฟ้าจำเป็นต้องใช้ออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอล คุณต้องทำความคุ้นเคยกับลักษณะที่สำคัญที่สุดของออสซิลโลสโคปแบบดิจิทัล หากคุณต้องการใช้ประโยชน์สูงสุดจากการใช้ออสซิลโลสโคป ในส่วนนี้ เราจะพิจารณาข้อมูลพื้นฐานทั้งสามอย่างในเชิงลึกมากขึ้น ได้แก่ ความละเอียด แบนด์วิดท์ และอัตราการสุ่มตัวอย่าง

ปัจจัยเหล่านี้มีผลกระทบอย่างมากต่อความสามารถในการปฏิบัติงานของออสซิลโลสโคป ตลอดจนระดับความแม่นยำ การทำความเข้าใจความเชื่อมโยงที่มีอยู่ระหว่างปัจจัยเหล่านี้สามารถช่วยคุณในการเลือก ออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอล ที่ปรับให้ตรงกับความต้องการเฉพาะของงานของคุณ

อัตราการสุ่มตัวอย่าง
อัตราการสุ่มตัวอย่างของ ออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอล เป็นหนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่กำหนดระดับความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของสัญญาณที่แสดง เป็นการวัดที่ระบุจำนวนการอ่านที่ออสซิลโลสโคปสามารถจับได้ในระยะเวลาหนึ่ง

อัตราการสุ่มตัวอย่างหมายถึงจำนวนตัวอย่างที่เก็บได้ในหนึ่งวินาที และส่วนใหญ่มักจะแสดงเป็นเมกะตัวอย่างต่อวินาที (MS/s) หรือกิกะตัวอย่างต่อวินาที (GS/s)

จำเป็นต้องเพิ่มอัตราตัวอย่างหากผู้ใช้ต้องการให้ออสซิลโลสโคปสามารถจับและสร้างสัญญาณใหม่ด้วยความแม่นยำในระดับที่สูงขึ้น ตามทฤษฎีบทการสุ่มตัวอย่าง Nyquist-Shannon อัตราการสุ่มตัวอย่างของคุณต้องเร็วเป็นสองเท่าของความถี่สูงสุดของสัญญาณ เพื่อให้คุณสร้างสัญญาณใหม่ได้อย่างถูกต้อง นี่เป็นความต้องการที่คุณจะต้องสามารถทำเช่นนั้นได้

คุณจะต้องใช้ออสซิลโลสโคปที่มีอัตราการสุ่มตัวอย่างสูงเพียงพอ ถ้าคุณต้องการรวบรวมและตรวจสอบสัญญาณที่ความถี่สูงโดยไม่เกิดรอยหยักหรือความผิดเพี้ยนใดๆ

คุณสามารถเห็นการลดลงของอัตราการสุ่มตัวอย่างที่มีประสิทธิภาพ หากคุณกำลังใช้เครื่องมือวิเคราะห์ที่ซับซ้อน เช่น ฟังก์ชันคณิตศาสตร์รูปคลื่นหรือการถอดรหัสโปรโตคอลอนุกรม หรือหากคุณใช้หลายช่องสัญญาณในเวลาเดียวกัน

ปัจจัยทั้งสองนี้อาจส่งผลให้อัตราการสุ่มตัวอย่างที่มีประสิทธิภาพลดลง เพื่อให้การวัดมีความแม่นยำ จำเป็นต้องทราบความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนช่องสัญญาณที่ใช้งานและอัตราการสุ่มตัวอย่าง

แบนด์วิดธ์
“แบนด์วิธ” หมายถึงช่วงความถี่ที่สามารถตรวจจับและแสดงผลได้อย่างสม่ำเสมอ และคำนี้มาจากคำว่า “แบนด์วิธ” หมายถึงช่วงความถี่ที่การตอบสนองแอมพลิจูดของออสซิลโลสโคปคงที่ภายในค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้ ซึ่งโดยทั่วไปคือ -3 dB

เป็นความเข้าใจผิดทั่วไปที่ว่าแบนด์วิธเป็นตัวระบุความถี่สูงสุดที่อาจเห็นได้บนออสซิลโลสโคป ณ เวลาใดเวลาหนึ่ง ในทางกลับกัน แบนด์วิดท์คือช่วงความถี่ที่ออสซิลโลสโคปสามารถทำการวัดแอมพลิจูดได้อย่างแม่นยำตลอด

สำหรับการวัดที่แม่นยำ ขอแนะนำให้ใช้ออสซิลโลสโคปที่มีแบนด์วิธมากกว่าองค์ประกอบความถี่สูงสุดของสัญญาณที่สนใจอย่างน้อยห้าเท่า

ความสามารถด้านเวลาที่เพิ่มขึ้นของออสซิลโลสโคปเป็นหนึ่งในแง่มุมที่ได้รับอิทธิพลจากความต้องการแบนด์วิธ ระยะเวลาที่แอมพลิจูดของสัญญาณใช้เพิ่มขึ้นจาก 10% เป็น 90% ของค่าสูงสุดจะเรียกว่าเวลาที่เพิ่มขึ้น

ออสซิลโลสโคปที่มีแบนด์วิธขนาดใหญ่กว่าซึ่งสามารถบันทึกและแสดงสัญญาณเวลาที่พุ่งขึ้นอย่างรวดเร็วได้อย่างแม่นยำ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่ต้องการการวิเคราะห์เวลาที่แม่นยำและการวัดความถี่สูง การวัดประเภทนี้มักต้องใช้ร่วมกัน

ความละเอียด
แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นน้อยที่สุดที่ออสซิลโลสโคปสามารถแสดงได้อย่างแม่นยำเรียกว่า "ความละเอียด" ของอุปกรณ์ จำนวนบิตที่อยู่ภายใน ADC ที่ใช้ในการแปลงสัญญาณเป็นดิจิทัลจะทำหน้าที่เป็นปัจจัยในการตัดสินใจ โดยทั่วไปแล้วออสซิลโลสโคปจะมีความละเอียดในแนวนอนที่ 8 บิต อย่างไรก็ตาม ตัวเลขนี้อาจสูงถึง 10 บิตหรือสูงกว่านั้น

ความละเอียดในแนวตั้งของออสซิลโลสโคปนั้นเชื่อมโยงโดยตรงกับความสามารถในการตรวจจับและแสดงค่าความแปรผันของแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำที่สุดแม้เพียงเล็กน้อย

ออสซิลโลสโคปที่มีความละเอียดสูงจะสามารถวัดสัญญาณอ่อนและตรวจจับความผันผวนเล็กน้อยในรูปคลื่นได้ดีกว่าที่มีความละเอียดต่ำกว่า อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าการเพิ่มความละเอียดอาจส่งผลให้พื้นของสัญญาณรบกวนเพิ่มขึ้นด้วย ซึ่งจะส่งผลต่ออัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวน

ความละเอียดแนวตั้งของออสซิลโลสโคปที่คุณเลือกควรถูกกำหนดโดยข้อกำหนดการวัดที่คุณมี เมื่อต้องรับมือกับสัญญาณที่มีแอมพลิจูดขนาดใหญ่ ดูเหมือนว่าความละเอียด 8 บิตจะเพียงพอ

อย่างไรก็ตาม ความละเอียดสูงกว่า 10 บิตหรือมากกว่าอาจจำเป็นสำหรับการใช้งานที่ต้องการการวัดแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยำหรือรวมถึงสัญญาณแอมพลิจูดต่ำ LISUN ยังให้ออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอลที่ดีที่สุดอีกด้วย

การปรับสภาพสัญญาณ เสียงพื้นหลัง และวิธีการประมวลผลที่สร้างขึ้นในออสซิลโลสโคปล้วนมีศักยภาพที่จะมีอิทธิพลต่อความละเอียดที่มีประสิทธิภาพ ด้วยเหตุนี้ จึงจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องมีความเข้าใจอย่างถ่องแท้เกี่ยวกับความละเอียดที่มีประสิทธิภาพของออสซิลโลสโคปในสภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน และคำนึงถึงข้อจำกัดที่อาจเกิดขึ้น

การทำงานร่วมกันระหว่างอัตราการสุ่มตัวอย่าง แบนด์วิธ และความละเอียด
อัตราการสุ่มตัวอย่าง แบนด์วิธ และความละเอียดของออสซิลโลสโคปล้วนเป็นปัจจัยที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมของเครื่องมือ มีการเชื่อมโยงอย่างแน่นแฟ้นระหว่างทั้งสามด้านของตราสาร เพื่อให้ผลลัพธ์ของการวัดมีความน่าเชื่อถือ จะต้องคำนึงถึงปฏิสัมพันธ์ของการวัดเหล่านั้นด้วย

อัตราตัวอย่างต้องเร็วพอที่จะจับแบนด์วิธของสัญญาณ ตามทฤษฎีบทการสุ่มตัวอย่าง Nyquist-Shannon อัตราการสุ่มตัวอย่างควรมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าของแบนด์วิธของสัญญาณเป็นอย่างน้อย เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดนามแฝง ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเลือกออสซิลโลสโคปที่มีอัตราการสุ่มตัวอย่างเทียบเท่าหรือสูงกว่าแบนด์วิธที่จำเป็น

ประเด็นสำคัญอื่นๆ ที่ต้องพิจารณาเกี่ยวกับความละเอียดคือช่วงแนวตั้งและการตั้งค่าความไวของออสซิลโลสโคป ในขณะที่ช่วงแนวตั้งกำหนดช่วงของแรงดันไฟฟ้าที่สามารถแสดงได้ ความละเอียดจะกำหนดการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าที่น้อยที่สุดที่สามารถแสดงได้อย่างสม่ำเสมอ ซึ่งตรงกันข้ามกับความจริงที่ว่าช่วงแนวตั้งจะอธิบายช่วงของแรงดันไฟฟ้าที่สามารถแสดงได้

จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเลือกความละเอียดตามระดับสัญญาณที่ฉายและระดับความแม่นยำในการวัดที่จำเป็น เพื่อรับประกันว่าออสซิลโลสโคปจะแสดงสัญญาณได้อย่างเหมาะสมโดยปราศจากเสียงรบกวนจากปริมาณที่มากเกินไปหรือการสูญเสียข้อมูล

นอกจากนี้ ความแม่นยำที่ออสซิลโลสโคปสามารถวัดส่วนประกอบความถี่สูงของสัญญาณได้นั้นจะสัมพันธ์ผกผันกับพารามิเตอร์แบนด์วิธที่ใช้ ใช้ออสซิลโลสโคปที่มีแบนด์วิธมากกว่าความถี่สูงสุดที่สนใจเพื่อให้ได้ค่าที่อ่านได้และการสร้างรูปคลื่นที่แม่นยำ

สิ่งสำคัญคือต้องระลึกไว้เสมอว่าอัตราตัวอย่าง แบนด์วิธ และความละเอียดที่ระบุไว้นั้นเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับออสซิลโลสโคปเพื่อให้ออสซิลโลสโคปทำงานได้อย่างถูกต้อง

ประสิทธิภาพของออสซิลโลสโคปในสภาพแวดล้อมจริงอาจได้รับผลกระทบจากหลายปัจจัย เช่น คุณภาพของสัญญาณ พารามิเตอร์โพรบ และระดับเสียงรบกวนรอบข้าง

คุณลักษณะของออสซิลโลสโคปจำเป็นต้องได้รับการทบทวนอย่างรอบคอบในแง่ของการวัดที่วางแผนจะใช้กับเครื่องมือตลอดจนสภาพแวดล้อมที่จะใช้งาน

สรุป
รู้อัตราตัวอย่าง แบนด์วิธ และความละเอียดของ ออสซิลโลสโคปแบบดิจิตอล มีความสำคัญต่อการใช้ประโยชน์สูงสุดจากมัน แบนด์วิธของออสซิลโลสโคปช่วยรับประกันว่าออสซิลโลสโคปจะวัดสัญญาณได้อย่างเหมาะสมภายในช่วงความถี่ที่ระบุ ในขณะที่อัตราการสุ่มตัวอย่างจะกำหนดความแม่นยำในการจับสัญญาณ

ความละเอียดของออสซิลโลสโคปส่งผลต่อความสามารถในการตรวจจับและแสดงการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในสัญญาณโดยกำหนดแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นที่น้อยที่สุดที่สามารถแสดงได้อย่างเที่ยงตรง การเลือกออสซิลโลสโคปที่เหมาะกับความต้องการในการวัดของคุณและรับประกันการวิเคราะห์สัญญาณที่แม่นยำและเชื่อถือได้นั้นเป็นไปได้โดยคำนึงถึงการโต้ตอบระหว่างพารามิเตอร์เหล่านี้กับองค์ประกอบในโลกแห่งความเป็นจริง เช่น สัญญาณรบกวนและคุณภาพสัญญาณ

Lisun Instruments Limited ถูกค้นพบโดย LISUN GROUP ใน 2003 LISUN ระบบคุณภาพได้รับการรับรองมาตรฐาน ISO9001:2015 อย่างเคร่งครัด ในฐานะสมาชิก CIE LISUN ผลิตภัณฑ์ได้รับการออกแบบตาม CIE, IEC และมาตรฐานสากลหรือระดับชาติอื่น ๆ ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดผ่านใบรับรอง CE และรับรองความถูกต้องโดยห้องปฏิบัติการของบุคคลที่สาม

ผลิตภัณฑ์หลักของเราคือ โกนิโอโฟโตมิเตอร์, การบูรณาการ Sphere, สเปกโตรเรดิโอมิเตอร์, เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระชาก, ปืนจำลอง ESD, รับ EMI, อุปกรณ์ทดสอบ EMC, เครื่องทดสอบความปลอดภัยทางไฟฟ้า, หอการค้าสิ่งแวดล้อม, หอการค้าอุณหภูมิ, ห้องสภาพภูมิอากาศ, ห้องเก็บความร้อน, การทดสอบสเปรย์เกลือ, ห้องทดสอบฝุ่น, ทดสอบการกันน้ำ, การทดสอบ RoHS (EDXRF), การทดสอบลวดเรืองแสง และ  เข็มทดสอบเปลวไฟ.

โปรดติดต่อเราหากคุณต้องการความช่วยเหลือใด ๆ
เทคโนโลยี Dep: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
ฝ่ายขาย: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tags:โอเอสพี-1102