Oscilloscopi digitali

In base ad una pendenza o un valore può essere generato un segnale di sincronismo:

Esistono modalità di trigger diverse per evitare segnali di trigger date da un rumore.

Il campionamento di un DSO può avvenire secondo tre differenti modalità:

• Campionamento in tempo reale
• Campionamento in tempo equivalente di tipo sequenziale
• Campionamento in tempo equivalente di tipo casuale

La sequenza dei dati acquisiti rispetta la sequenza temporale dei punti della forma d'onda che evolve sull'asse dei tempi.

Si prendono diversi campioni all'interno di periodi differenti del segnale. Dall'insieme di campioni acquisiti in un tempo più lungo del periodo , si può ricostruire l'andamento della forma d'onda nel singolo periodo.

All'interno di ogni evento di trigger, si acquisisce un singolo campione, con ritardo via via crescente.
Per la ripetitività con periodo del segnale , i campioni prelevati agli istanti di tempo e risultano uguali. Quindi, si può adottare il periodo di campionamento rallentato :

Nella frequenza campionata e ricostruita in tempo equivalente, si ottiene una risoluzione temporale tra due campioni adiacenti molto spinta, che non sarebbe ottenibile in tempo reale con lo stesso ADC.

I campioni vengono prelevati in modo casuale, sia prima, sia dopo gli eventi di trigger. L'intervallo di tempo (positivo o negativo) tra ciascun evento di trigger e il successivo campione deve essere misurato in modo da poter ordinare correttamente i campioni sul display così da ricostruire l'andamento del segnale.

In questo caso non è più la risoluzione temporale del ritardo, ma del contatore elettronico.

Assegnato un valore del coefficiente di deflessione verticale, il campo dei valori in ampiezza ammessi (dinamica) con quello compreso tra le due linee orizzontali estreme del reticolo sullo schermo ().

La limitazione principale della risoluzione temporale è la frequenza di campionamento :

• In modalità tempo reale la miglior risoluzione è il minimo dell'ADC.
• In modalità sequenziale in tempo equivalente la risoluzione è limitata dal ritardo tra campioni equivalenti adiacenti.
• In modalità casuale in tempo equivalente la risoluzione è limitata dalla misura dell'intervallo di misura di tempo tra l'istante di campionamento e l'evento trigger.

Lo strumento cerca la migliore configurazione dei parametri di misura e la predispone.

Lo strumento aggiunge dei cursori di ampiezza e tempo, che consentono di leggere direttamente sul display misure di differenze di tensione o in intervalli di tempo.

Lo strumento fornisce la possibilità di misurare automaticamente delle misure comuni in ampiezza e in tempo.

Lo strumento esegue la FFT semplice, o anche analisi più complesse, ad esempio lo spettrogramma.

Vengono forniti dei software che permettono di comunicare con lo strumento tramite protocolli di comunicazione digitali. Questi software generalmente permettono la verifica di compliance e l'analisi di segnali di potenza.

Lo strumento fornisce funzionalità hardware addizionali come:

• Generatore digitale di segnali
• Voltmetro digitale
• Contatore elettronico

Le sonde di oscilloscopi sono componenti essenziali che permettono di prelevare e inviare segnali da un circuito all'oscilloscopio stesso. Sono costituite da un cavo coassiale con un connettore o puntale alla fine. Esistono diversi tipi di sonde: passive e attive.

Se il cavo di collegamento fa parte di una sonda è possibile compensare l'impedenza di ingresso, grazie alla capacità di compensazione , in modo che l'attenuazione tra e sia indipendente dalla frequenza: Durante la compensazione della sonda si varia la sua capacità sino ad ottenere un comportamento equalizzato alla frequenza: Tipicamente con e si attenua il segnale di un fattore di e si ottiene .

In un segnale ad onda quadra la sonda può essere compensata correttamente, sovracompensata o sottocompensata:

Le sonde attive sono utili per fornire alta impedenza d'ingresso anche ad alte frequenze. Le più comuni tipologia di sonde attive sono:

• sonde differenziali di tensione
• sonde di corrente