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ABC der Oszilloskope

Abtast-Bedienelemente

100 ps

1 Volt

Eingangssignal Abtastpunkte

1 Volt

Mit ÄquivalentzeitAbtastung erfasstes Signal 100 ps

Abbildung 25. Grundlegende Abtastung. Die Abtastpunkte werden durch Interpolation verbunden und ergeben so ein durchgehendes Signal.

Abtastung Bei der Abtastung wird ein Teil eines Eingangssignals in eine Reihe von diskreten elektrischen Werten umgewandelt, damit diese gespeichert, verarbeitet und/oder dargestellt werden können. Die Größe der einzelnen Abtastpunkte ist gleich der Amplitude des Eingangssignals, und zwar zu dem Zeitpunkt, an dem das Signal abgetastet wurde. Die Abtastung entspricht der Anfertigung von Momentaufnahmen. Jede Momentaufnahme entspricht dabei einem bestimmten Zeitpunkt im Signal. Diese Momentaufnahmen können dann in der entsprechenden zeitlichen Reihenfolge angeordnet werden, um das Eingangssignal zu rekonstruieren. Bei einem digitalen Oszilloskop wird ein Array von Abtastpunkten in einer Anzeige mit der gemessenen Amplitude auf der vertikalen Achse und der Zeit auf der horizontalen Achse rekonstruiert (siehe Abbildung 25). Das Eingangssignal in Abbildung 25 wird als eine Reihe von Punkten auf dem Bildschirm dargestellt. Bei weit auseinander liegenden Punkten, die nur schwer als Signal interpretiert werden können, können die Punkte mit einem Verfahren, das als Interpolation bezeichnet wird, verbunden werden. Bei der Interpolation werden die Punkte durch Linien oder Vektoren miteinander verbunden. Es steht eine Reihe von Interpolationsmethoden zur Verfügung, die zur Erzeugung einer genauen Darstellung eines kontinuierlichen Eingangssignals verwendet werden können.

Bei einigen digitalen Oszilloskopen kann die Abtastmethode ausgewählt werden – entweder Echtzeitabtastung oder Äquivalentzeitabtastung. Die Erfassungs-Bedienelemente dieser Oszilloskope ermöglichen die Auswahl einer Abtastmethode zur Erfassung von Signalen. Es ist zu beachten, dass diese Auswahlmöglichkeit bei niedrigen Zeitbasis-Einstellungen keinen Unterschied macht und nur dann eine Auswirkung hat, wenn der AD-Wandler nicht schnell genug abtasten kann, um den Datensatz in einem Durchgang mit Signalpunkten zu füllen. Jede Abtastmethode hat bestimmte Vorteile, die von der Art der durchgeführten Messungen abhängen. Moderne Oszilloskope besitzen in der Regel Bedienelemente, die die Wahl zwischen drei horizontalen Zeitbasis-Betriebsarten ermöglichen. Wenn Sie einfach Signaluntersuchungen durchführen und mit einem schnellen Signal interagieren möchten, verwenden Sie den automatischen oder interaktiven Standardmodus, der die schnellste Bildschirmaktualisierungsrate bietet. Wenn Sie eine präzise Messung und die höchste Echtzeit-Abtastrate, welche die größte Messgenauigkeit liefert, benötigen, wählen Sie den Betriebsmodus mit konstanter Abtastrate. Er ermöglicht die höchste Abtastrate und bietet die beste EchtzeitAuflösung. Der letzte Modus ist der manuelle Modus, der die direkte und unabhängige Einstellung der Abtastrate und Aufzeichnungslänge ermöglicht.

Echtzeit-Abtastmethode Die Echtzeit-Abtastung eignet sich ideal für Signale, deren Frequenzbereich kleiner ist als die Hälfte der maximalen Abtastrate des Oszilloskops. In diesem Fall kann das Oszilloskop in nur einer „Ablenkung“ des Signals ausreichend viele Punkte erfassen, um ein exaktes Signalbild zu erzeugen (siehe Abbildung 26). Echtzeit-Abtastung ist die einzige Möglichkeit zum Erfassen von schnellen, einmaligen, transienten Signalen mit einem digitalen Oszilloskop.

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