איזה קצב דגימה דרוש כדי למדוד סוגים שונים של אותות עם אוסילוסקופ?
אנו מכניסים אות לאוסילוסקופ דרך הגשושית. לאחר שהאות הנמדד עובר דרך מעגלי ההגברה, ההנחתה ומיזוג האותות האחרים בקצה הקדמי של האוסילוסקופ, הממיר האנלוגי לדיגיטלי ADC המהיר מבצע דגימת אותות וכיוונט דיגיטלי. קצב הדגימה של האוסילוסקופ הוא ההמרה האנלוגית לדיגיטלית של אות הכניסה. התדירות של שעון הדגימה במהלך ההמרה היא, במונחים של הדיוט, מרווח הדגימה. נקודת דגימה אחת נאספת בכל מרווח דגימה. לדוגמה, קצב דגימה של 1GSa/s אומר שלאוסילוסקופ יש את היכולת לאסוף מיליארד נקודות דגימה בשנייה. בשלב זה, מרווח הדגימה שלו הוא ננו-שנייה אחת.
עבור אוסילוסקופים בזמן אמת, שיטת הדגימה בזמן אמת נמצאת כיום בשימוש נפוץ. מה שנקרא דגימה בזמן אמת היא לבצע דגימה רציפה במהירות גבוהה במרווחים שווים על האות של צורת הגל הנמדדת, ולאחר מכן לשחזר או לשחזר את צורת הגל על סמך נקודות הדגימה הנדגמות ברציפות. בתהליך הדגימה בזמן אמת, חשוב מאוד לוודא שקצב הדגימה של האוסילוסקופ מהיר בהרבה מהשינוי של האות הנמדד.
אז כמה זה מהיר יותר? חוק Nyquist בעיבוד אותות דיגיטלי אומר שאם רוחב הפס של האות הנמדד מוגבל, אז בעת דגימה וכימות האות, אם קצב הדגימה הוא יותר מפי שניים מרוחב הפס של האות הנמדד, ניתן לשחזר אותו לחלוטין או לשחזר את המידע הנישא באות ללא כינוי.
לאחר מכן, נקטין את טון הזמן, כך שקצב הדגימה יגדל. נתאים את קצב הדגימה עד שקצב הדגימה יהיה פי 2 ופי 10 מתדר האות כדי לצפות בשינויי האות, כלומר 2MSa/s ו-10MSa/s. האות משמאל באיור למטה הוא בקצב דגימה של 2MSa/s. ניתן לראות שתדר האות השתנה בחזרה ל-1MHz, שהוא ערך התדר הנכון של האות. אבל גל הסינוס המקורי הפך לגל משולש, וצורת הגל התעוותה. כאשר קצב הדגימה משתנה ל-10MSa/s, שהוא האות בצד ימין של האיור למטה, ניתן לראות שהאות מתקרב יותר ויותר לגל סינוס, אך הוא עדיין לא יפה במיוחד.
