가상 오실로스코프 구성 요소
가상 오실로스코프의 특징
현재 널리 사용되는 USB 인터페이스는 가상 악기와 컴퓨터 간의 인터페이스를 더욱 편리하게 만들고 통신 속도를 높이는 데 사용됩니다. 고속 샘플링에는 고속 아날로그-디지털 변환 칩(ADC)이 사용됩니다. 제어에는 고성능 마이크로 컨트롤러가 사용되며, 고속 대용량 메모리(RAM)는 샘플링 데이터를 실시간으로 저장하여 기기 성능을 향상시킵니다. Labview 언어를 사용하여 파형 표시는 물론 데이터 분석 및 처리를 실현할 수 있는 호스트 컴퓨터 응용 프로그램을 설계합니다.
가상 오실로스코프의 구성 요소
(1) 신호 획득 및 제어. 신호의 수집, 측정, 변환 및 제어를 실현하기 위해 컴퓨터와 계측기 하드웨어로 구성된 하드웨어 플랫폼입니다.
(2) 데이터 분석 및 처리. 가상 오실로스코프는 컴퓨터의 저장 및 컴퓨팅 기능을 최대한 활용하고 소프트웨어를 통해 입력 데이터 신호를 분석하고 처리합니다. 처리 콘텐츠에는 디지털 필터링, 데이터 통계, 수치 분석 등이 포함됩니다. 데이터 분석의 관점에서 가상 오실로스코프는 기존 계측기보다 더 강력한 데이터 분석 기능을 갖추고 있습니다.
(3) 측정 결과 표시. 가상 오실로스코프는 디스플레이, 메모리 등 컴퓨터 리소스를 최대한 활용하여 측정 결과를 다양한 방식으로 표현하고 출력합니다. 출력 형태로는 버스망을 통한 장거리 데이터 전송, 광디스크 및 디스크를 통한 복사 출력, 하드디스크에 출력 등이 있다. 데이터를 저장하여 컴퓨터 화면 등의 그래픽 인터페이스를 통해 출력하는 방식.
가상 오실로스코프의 기술 매개변수
가상 오실로스코프 사용 시 주의해야 할 사항
아날로그 대역폭과 디지털 실시간 대역폭 구별
대역폭은 오실로스코프의 가장 중요한 사양 중 하나입니다. 대역폭은 고정된 값인 반면, 가상 오실로스코프의 대역폭에는 아날로그 대역폭과 디지털 실시간 대역폭의 두 가지 유형이 있습니다. 반복적인 신호에 대해 순차 샘플링 또는 무작위 샘플링 기술을 사용하여 가상 오실로스코프가 달성할 수 있는 가장 높은 대역폭은 오실로스코프의 디지털 실시간 대역폭입니다. 디지털 실시간 대역폭은 최고 디지털화 주파수와 관련이 있으며 파형 재구성 기술 계수 K(디지털 실시간 대역폭=최고 디지털화 속도/K)는 일반적으로 지표로 직접 제공되지 않습니다. 두 대역폭의 정의를 보면 아날로그 대역폭은 반복적인 주기 신호의 측정에만 적합한 반면, 디지털 실시간 대역폭은 반복 신호와 단일 신호 모두의 측정에 적합하다는 것을 알 수 있습니다. 제조업체는 오실로스코프의 대역폭이 수 메가바이트에 달할 수 있다고 주장하지만 실제로는 아날로그 대역폭을 의미합니다. 디지털 실시간 대역폭은 이 값보다 낮습니다. 예를 들어, TEK의 TES520B의 대역폭은 500MHz입니다. 이는 실제로 아날로그 대역폭이 500MHz임을 의미하는 반면, 가장 높은 디지털 실시간 대역폭은 아날로그 대역폭보다 훨씬 낮은 400MHz에 도달할 수 있습니다. 따라서 단일 신호를 측정할 때는 가상 오실로스코프의 디지털 실시간 대역폭을 참조해야 합니다. 그렇지 않으면 측정에 예상치 못한 오류가 발생합니다.
샘플링 속도 정보: 샘플링 속도는 디지털화 속도라고도 하며 단위 시간당 아날로그 입력 신호의 샘플 수를 나타내며 MS/s로 표시되는 경우가 많습니다. 샘플링 속도는 가상 오실로스코프의 중요한 사양입니다. 샘플링 속도가 충분하지 않으면 앨리어싱이 쉽게 발생할 수 있습니다.
오실로스코프의 입력 신호가 100KHz 사인 신호인데 오실로스코프에 표시되는 신호 주파수가 50KHz인 경우 이는 오실로스코프의 샘플링 속도가 너무 느려서 앨리어싱이 발생하기 때문입니다. 앨리어싱은 화면에 표시되는 파형의 주파수가 신호의 실제 주파수보다 낮거나 오실로스코프의 트리거가 켜져 있어도 표시되는 파형이 불안정한 경우입니다. 앨리어싱 발생은 그림 1에 나와 있습니다. 그런 다음 알 수 없는 주파수의 파형에 대해 표시된 파형이 다음과 같이 앨리어싱되었는지 여부를 판단할 수 있습니다. 스위프 속도 t/div를 더 빠른 시간 기반 파일로 천천히 변경하고 파형의 주파수 매개변수가 급격하게 변합니다. 그렇다면 이는 파형 앨리어싱이 발생했음을 의미합니다. 또는 흔들리는 파형이 더 빠른 시간 기반에서 안정화되었습니다. 이는 또한 파형 앨리어싱이 발생했음을 의미합니다. 나이퀴스트 정리에 따르면 앨리어싱을 방지하려면 샘플링 속도가 신호의 고주파수 구성 요소보다 최소 두 배 이상 높아야 합니다. 예를 들어, 500MHz 신호에는 최소 1GS/s의 샘플링 속도가 필요합니다. 앨리어싱 발생을 방지하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.
?자동 설정 사용
?스캐닝 속도를 조정합니다;
?봉투 모드는 여러 수집 기록에서 극한값을 찾는 반면, 피크 검출 모드는 단일 수집 기록에서 최대값과 최소값을 찾는 것이므로 수집 모드를 봉투 모드 또는 피크 감지 모드로 전환해 보세요. 두 방법 모두 더 빠른 신호 변화를 감지할 수 있습니다.
