오실로스코프의 세 가지 핵심 사항: 대역폭, 샘플링 속도, 저장 깊이
대역폭, 샘플링 속도 및 저장 깊이는 디지털 오실로스코프의 세 가지 주요 지표입니다. 엔지니어가 오실로스코프 대역폭에 대해 잘 알고 강조하는 것에 비해 샘플링 속도와 저장 깊이는 오실로스코프 선택, 평가 및 테스트에서 간과되는 경우가 많습니다. 이 기사의 목적은 샘플링 속도와 저장 깊이에 대한 관련 이론을 일반적인 응용 프로그램과 결합하여 간략하게 소개함으로써 엔지니어가 샘플링 속도와 저장 깊이라는 두 가지 지표의 중요한 특성과 실제 테스트에 미치는 영향을 더 잘 이해할 수 있도록 돕는 것입니다. 또한 오실로스코프를 선택할 때의 장단점을 이해하고 오실로스코프 사용에 대한 올바른 개념을 확립하는 데에도 도움이 됩니다.
샘플링 및 저장과 관련된 개념을 이해하기 전에 디지털 저장 오실로스코프의 작동 방식을 검토해 보겠습니다.
입력 전압 신호는 커플링 회로를 통해 프런트 엔드 증폭기로 전송되고 프런트 엔드 증폭기는 신호를 증폭하여 오실로스코프의 감도와 동적 범위를 향상시킵니다. 증폭기에서 출력된 신호는 샘플/홀드 회로에 의해 샘플링되고 A/D 변환기에 의해 디지털화됩니다. A/D 변환 후 신호는 디지털 형식이 되어 메모리에 저장됩니다. 마이크로프로세서는 디지털화된 신호 파형을 메모리에서 처리합니다. 해당 처리가 수행되어 디스플레이에 표시됩니다. 이것이 디지털 스토리지 오실로스코프가 작동하는 방식입니다.
샘플링, 샘플링 속도
우리는 컴퓨터가 개별 디지털 신호만 처리할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 아날로그 전압 신호가 오실로스코프에 입력된 후 직면하게 되는 주요 문제는 연속 신호의 디지털화(아날로그/디지털 변환)입니다. 일반적으로 연속 신호에서 이산 신호로의 프로세스를 샘플링이라고 합니다. 연속 신호는 컴퓨터로 처리되기 전에 샘플링되고 양자화되어야 합니다. 따라서 샘플링은 디지털 오실로스코프에 의한 파형 계산 및 분석의 기초입니다. 동일한 시간 간격으로 파형의 전압 진폭을 측정하고 전압을 8비트 바이너리 코드로 표시되는 디지털 정보로 변환하는 것이 디지털 저장 오실로스코프의 샘플링입니다. 샘플링 전압 간의 시간 간격이 작을수록 재구성된 파형이 원래 신호에 더 가까워집니다. 샘플링 속도는 샘플링 시간 간격입니다. 예를 들어 오실로스코프의 샘플링 속도가 초당 10G회(10GSa/s)라면 100ps마다 샘플을 채취한다는 의미입니다.
