השוואה בין אוסילוסקופים דיגיטליים ואוסילוסקופים אנלוגיים
מאפייני התדר של אוסילוסקופ אנלוגי נקבעים על ידי המגבר האנכי וצינור האוסילוסקופ הקתודי. בשנות ה-80 הוכנסו לאוסילוסקופים עיבוד דיגיטלי ומיקרו-מעבדים, והופיעו אוסצילוסקופים דיגיטליים. כיום, אוסילוסקופים אנלוגיים נקראים אוסילוסקופים אנלוגיים בזמן אמת (ART), ואוסילוסקופים דיגיטליים נקראים אוסילוסקופים דיגיטליים (DSO).
ART דורש מגברים וצינורות אוסילוסקופ של קרני קתודי התואמים לרוחב הפס. ככל שהתדירות גדלה, דרישות התהליך עבור שפופרות אוסילוסקופ קרני קתודי הן קפדניות, העלויות עולות וקיימים צווארי בקבוק. DSO צריך רק ממיר A/D מהיר המתאים לרוחב הפס. עבור מודולציות אחרות, לא ניתן לצפות בגרפיקה תלת מימדית; קיבולת האחסון של צורות הגל אינה מספיקה, ולא ניתן לעבד את צורת הגל וכו'.
נכון לעכשיו, החסרונות של DSO התגברו בעצם, אבל לא כל ביצועים טובים באים לידי ביטוי באותו אוסילוסקופ. כלומר, לכל DSO יהיו מאפיינים מסוימים וכמה חסרונות. כדאי לשים לב להשוואה בבחירת דגם. לדגמים מסוימים של DSO יש את אותו קצב עדכון צורת גל כמו ART, אבל דגמים מסוימים של DSO לא. לסוג אחד של DSO יש את יכולת התצוגה הגרפית התלת-ממדית של ART, אך לרוב ה-DSOs אין יכולת זו. רוחב הפס בזמן אמת של רוב ה-DSO זהה לרוחב הפס של צילום יחיד, אבל יש גם DSOs שמבטיחים רק רוחב פס בזמן אמת.
ה-DSOs שהוזכרו לעיל מכילים כולם ממירי A/D ומיקרו-מעבדים. בדרך זו, הוספת כרטיס פלאג-אין למחשב יכול להוות גם DSO, אך בדרך כלל קצב הדגימה נמוך יותר, הפונקציות פחותות והמחיר זול. ישנם גם מודולי DSO המשתמשים ב-VXI bus ותוספות DSO מותקנות על מתלה.
הזיכרון של ה-DSO הוא הרכיב השני בחשיבותו של האוסילוסקופ אחרי ממיר A/D. הוא מאחסן דגימות של האות הנמדד עבור ממירי D/A הבאים כדי לשחזר את צורת הגל. קיבולת האחסון הנוכחית יכולה להגיע ליותר מ-1 מיליון.
ל-DSO רגיל יש רזולוציה אנכית של 8-סיביות, כלומר, יש 256 דגימות לכל סריקה, הדורשות 256 נקודות אחסון, שווה ערך ל-256 בתים. אם הרזולוציה מוגברת והציר האופקי מורחב פי 10, זה שווה ערך ל-20K בתים; הציר האנכי מורחב גם הוא פי 10, וזה שווה ערך ל-40K בתים. ניתן לראות ש-DSO צריך להיות לפחות 2K בתים, ו-DSO בינוני צריך להיות יותר מ-40K בתים. אם אתה רוצה להקליט פי 10 מצורת הגל שלעיל, זה ידרוש לפחות 400K בתים. לכן, קיבולת האחסון חשובה.
בתורו, קיבולת האחסון משפיעה גם על מהירות הסריקה. לדוגמה, אם זיכרון עם 50K נקודות בלבד לכל סריקה מקליט נתונים של 100μs, מרווח הדגימה הוא 2ns. בשלב זה, קצב הדגימה שווה ערך ל-500MS/s. מחושב על סמך קצב הדגימה השווה ל-4 פעמים מרוחב הפס, בזמן אמת רוחב הפס שווה ל-125MHz. ברור שאם צריך להגדיל את קצב הדגימה ל-1000MS/s, הקלטה של 100μs של נתונים דורשת 100K נקודות זיכרון.
על מנת לאחסן גרף שלם, בהנחה שגודל הפיקסלים הוא 1024×512=0.5M סיביות, ארבעה גרפים דורשים 2M סיביות של אחסון. אחסון נוסף נדרש גם בניתוח FFT כדי להשוות את הרכיבים של צורת הגל החדשה עם צורות הגל הייחוס או צורות הגל המאוחסנות לצורך השוואה. כדי להקל על אחסון צורות גל, חלק מה-DSO מספקים גם תקליטונים או דיסקים קשיחים להקלטת נתונים.
