About / Advertise
Ingen skulle idag ens fundera på att köpa en PC med 640 kbyte arbetsminne och en 80286-processor. Samma resonemang gäller för digitala oscilloskop. Utvecklingen går mot allt större lagringsminnen och därmed ökar också kraven på snabbare processorer och större arbetsminnen.
Visst behövs mycket minne för att få god upplösning. Men enbart minne ger inte så mycket om inte processorn kan presentera en bild av, eller utföra en beräkning på signalen. Idag finns oscilloskop på marknaden med 8 Mbyte lagringsminne och upp till 64 Mbyte arbetsminne för beräkningar.
Snabb fouriertransform, FFT, är ett bra exempel som belyser behovet av bra hårdvara. FFT är en vanlig analysform som tar fram signalens frekvensinnehåll. För att få ett bra resultat vill man ha en hög frekvensupplösning, och då krävs mycket lagringsminne. Men för att kunna göra FFT på ett stort lagringsminne behövs också ett stort arbetsminne.
En del oscilloskop kan idag utföra FFT på 500 000 punkters data. Det kan kräva upp till 5 Mbyte arbetsminne med en snabb och kraftfull processor.
Bruset ökar med bandbredden
En annan viktig del i ett digitalt oscilloskop är ingångssteget, som bland annat består av förstärkare och AD-omvandlare. Eftersom signalerna blir snabbare ökar kraven att mäta både tid och amplitud mer noggrant. För detta krävs hög bandbredd och snabba, noggranna AD-omvandlare. Problemet är att bruset från en förstärkarutgång ökar med kvadratroten ur förstärkarens bandbredd.
Därför har dagens förstärkare alla komponenter samlade i en hybridkrets eller en enda integrerad krets. Instrumenten blir då snabbare, pålitligare och billigare. För två år sedan var det vanligt med en bandbredd på 500 MHz och en onoggrannhet för likspänning på 1,5-2 procent. Idag får man 1 GHz bandbredd och 1 procents onoggrannhet till samma pris.
Ett vanligt problem för oscilloskopanvändare är att hitta intermittenta fel. Den teknik som främst används idag är att låta alla svep ligga kvar på skärmen, så att man sedan kan se avvikelserna med en färgskärm. Tekniken är snabb, men tyvärr begränsas minnesdjupet till skärmens upplösning.
Ett annat sätt att hitta intermittenta fel är LeCroys "exclusion trigger". Den innebär att oscilloskopet endast triggar när signalen skiljer sig från exempelvis normal bredd eller period. Oscilloskopet kan då uppdatera signalen mycket snabbt och utnyttja hela minnesdjupet för att fånga in avvikelser.
Thomas Ogestadh
Författaren arbetar på Measurement Systems Scandinavia
