ऑसिलोस्कोप के तीन मुख्य बिंदु: बैंडविड्थ, नमूना दर और भंडारण गहराई
बैंडविड्थ, सैंपलिंग दर और स्टोरेज गहराई डिजिटल ऑसिलोस्कोप के तीन प्रमुख संकेतक हैं। ऑसिलोस्कोप बैंडविड्थ के साथ इंजीनियरों की परिचितता और उस पर जोर देने की तुलना में, ऑसिलोस्कोप के चयन, मूल्यांकन और परीक्षण में सैंपलिंग दर और स्टोरेज गहराई को अक्सर अनदेखा कर दिया जाता है। इस लेख का उद्देश्य इंजीनियरों को सैंपलिंग दर और स्टोरेज गहराई के दो संकेतकों की महत्वपूर्ण विशेषताओं और वास्तविक परीक्षण पर उनके प्रभाव को बेहतर ढंग से समझने में मदद करना है, जिसमें सैंपलिंग दर और स्टोरेज गहराई के प्रासंगिक सिद्धांतों को सामान्य अनुप्रयोगों के साथ संक्षेप में पेश किया गया है। यह हमें ऑसिलोस्कोप चुनते समय ट्रेड-ऑफ को समझने और ऑसिलोस्कोप का उपयोग करने की सही अवधारणा स्थापित करने में भी मदद करता है।
इससे पहले कि हम नमूनाकरण और भंडारण की संबंधित अवधारणाओं को समझना शुरू करें, आइए देखें कि डिजिटल स्टोरेज ऑसिलोस्कोप कैसे काम करता है।
इनपुट वोल्टेज सिग्नल को कपलिंग सर्किट के माध्यम से फ्रंट-एंड एम्पलीफायर को भेजा जाता है, और फ्रंट-एंड एम्पलीफायर ऑसिलोस्कोप की संवेदनशीलता और गतिशील रेंज को बेहतर बनाने के लिए सिग्नल को बढ़ाता है। एम्पलीफायर द्वारा आउटपुट सिग्नल को सैंपल/होल्ड सर्किट द्वारा सैंपल किया जाता है और A/D कनवर्टर द्वारा डिजिटाइज़ किया जाता है। A/D रूपांतरण के बाद, सिग्नल एक डिजिटल रूप बन जाता है और मेमोरी में संग्रहीत होता है। माइक्रोप्रोसेसर मेमोरी में डिजिटाइज्ड सिग्नल वेवफॉर्म को प्रोसेस करता है। इसी प्रोसेसिंग को किया जाता है और डिस्प्ले पर प्रदर्शित किया जाता है। इस तरह से एक डिजिटल स्टोरेज ऑसिलोस्कोप काम करता है।
नमूनाकरण, नमूना दर
हम जानते हैं कि कंप्यूटर केवल असतत डिजिटल संकेतों को ही संसाधित कर सकते हैं। एनालॉग वोल्टेज सिग्नल के ऑसिलोस्कोप में प्रवेश करने के बाद सामने आने वाली प्राथमिक समस्या निरंतर सिग्नल का डिजिटलीकरण (एनालॉग/डिजिटल रूपांतरण) है। आम तौर पर, निरंतर सिग्नल से असतत सिग्नल तक की प्रक्रिया को सैंपलिंग कहा जाता है। कंप्यूटर द्वारा संसाधित किए जाने से पहले निरंतर सिग्नल का सैंपलिंग और क्वांटाइज़ किया जाना चाहिए। इसलिए, सैंपलिंग डिजिटल ऑसिलोस्कोप द्वारा तरंग गणना और विश्लेषण का आधार है। समान समय अंतराल पर एक तरंग के वोल्टेज आयाम को मापकर और वोल्टेज को आठ-बिट बाइनरी कोड द्वारा दर्शाई गई डिजिटल जानकारी में परिवर्तित करके, यह एक डिजिटल स्टोरेज ऑसिलोस्कोप का सैंपलिंग है। सैंपलिंग वोल्टेज के बीच का समय अंतराल जितना छोटा होगा, पुनर्निर्मित तरंग मूल सिग्नल के उतने ही करीब होगी। सैंपलिंग दर सैंपलिंग समय अंतराल है। उदाहरण के लिए, यदि ऑसिलोस्कोप की सैंपलिंग दर 10G बार प्रति सेकंड (10GSa/s) है, तो इसका मतलब है कि हर 100ps पर एक सैंपल लिया जाता है।
