dataTec Applikationsbericht | Speichertiefe, Abtast- und Update-Rate beim Oszilloskop

Applikationsbericht | Speichertiefe, Abtast- und Update-Rate beim Oszilloskop
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Applikationsschrift :: Das Trio Speichertiefe, Abtastrate und Update-Rate Oft wollen...

Produktinformationen

Applikationsschrift :: Das Trio Speichertiefe, Abtastrate und Update-Rate

Oft wollen Ingenieure mit einem Oszilloskop arbeiten, das einen möglichst großen Messwertspeicher besitzt. Der Wunsch ist klar - sie wollen einen möglichst langen Zeitraum eines Signals bei höchster Abtastrate erfassen. In diesem Beitrag wird der Zusammenhang beleuchtet, wie sich Speichertiefe, Abtastrate und Update-Rate gegenseitig beeinflussen. Es wird aufgezeigt, wie wichtig die Messwertspeicher-Tiefe ist und wie unterschiedliche Oszilloskop- Architekturen die Messergebnisse und die Messgeschwindigkeit beeinflussen.

Typischerweise durchläuft das am Eingang eines Oszilloskops anliegende analoge Signal einen Analog/ Digital-Wandler (auch ADC genannt; Analog-to-Digital Converter), und im Mixed-Signal-Modus gelangen Digitalsignale an einen Komparator, der die 0-1-Schwellen festlegt. Danach werden die den Analogwerten entsprechenden Digital-Datensätze ebenso wie die Digitalpegelsätze abgespeichert; anschließend wird alles nach Wunsch des Anwenders per Software ausgewertet und zur Anzeige gebracht. Deshalb ist auch integraler Bestandteil eines jeden Oszilloskops der Messwertspeicher.

Die Bedeutung der Messwertspeicher-Größe
Speichertiefe und Abtastrate stehen in einem Zusammenhang: je größer der Speicher, desto länger kann die Aufzeichnungszeit (also die Abtastdauer) bei gegebener Abtastrate sein. Und je chergröße bei gleicher horizontaler Skalierung gegenseitig beeinflussen.

Die Abtastrate
Die maximal mögliche Abtastrate lässt sich aus der gegebenen Speichertiefe und der zeitlichen Skalierung errechnen, wobei vorausgesetzt wird, dass horizontal zehn Bildschirm-Teilungen (10 div, größer die Abtastrate, umso größer ist die maximale Bandbreite des Oszilloskops, die noch von der Bandbreite der Eingangsbeschaltung begrenzt wird.
So scheint eine Gesetzmäßigkeit zu gelten: Je größer der Speicher, umso besser. Interessant aber der Vergleich (Tabelle 1) zweier Oszilloskope mit gleichen Spezifikationen - das eine weist eine Speichergröße von 4 MS (Mega-Samples), das andere eine Speichergröße von 20 MS auf. Die Abtastrate soll für beide Oszilloskope jeweils 5 GS/s betragen.

Abhängig von den Zeitbereichseinstellungen (zeitliche, horizontale Skalierung) wird sofort klar, dass das Oszilloskop mit der geringeren Speichergröße an eine Grenze für die aufgenommenen Abtastpunkte kommt...


Erschienen: Elektronik Juni 2013
Autor: Klaus Höing, Dipl.-Ing. | Presse- und Öffentlichkeitsarbeit bei dataTec

Applikationsschrift :: Das Trio Speichertiefe, Abtastrate und Update-Rate

Oft wollen Ingenieure mit einem Oszilloskop arbeiten, das einen möglichst großen Messwertspeicher besitzt. Der Wunsch ist klar - sie wollen einen möglichst langen Zeitraum eines Signals bei höchster Abtastrate erfassen. In diesem Beitrag wird der Zusammenhang beleuchtet, wie sich Speichertiefe, Abtastrate und Update-Rate gegenseitig beeinflussen. Es wird aufgezeigt, wie wichtig die Messwertspeicher-Tiefe ist und wie unterschiedliche Oszilloskop- Architekturen die Messergebnisse und die Messgeschwindigkeit beeinflussen.

Typischerweise durchläuft das am Eingang eines Oszilloskops anliegende analoge Signal einen Analog/ Digital-Wandler (auch ADC genannt; Analog-to-Digital Converter), und im Mixed-Signal-Modus gelangen Digitalsignale an einen Komparator, der die 0-1-Schwellen festlegt. Danach werden die den Analogwerten entsprechenden Digital-Datensätze ebenso wie die Digitalpegelsätze abgespeichert; anschließend wird alles nach Wunsch des Anwenders per Software ausgewertet und zur Anzeige gebracht. Deshalb ist auch integraler Bestandteil eines jeden Oszilloskops der Messwertspeicher.

Die Bedeutung der Messwertspeicher-Größe
Speichertiefe und Abtastrate stehen in einem Zusammenhang: je größer der Speicher, desto länger kann die Aufzeichnungszeit (also die Abtastdauer) bei gegebener Abtastrate sein. Und je chergröße bei gleicher horizontaler Skalierung gegenseitig beeinflussen.

Die Abtastrate
Die maximal mögliche Abtastrate lässt sich aus der gegebenen Speichertiefe und der zeitlichen Skalierung errechnen, wobei vorausgesetzt wird, dass horizontal zehn Bildschirm-Teilungen (10 div, größer die Abtastrate, umso größer ist die maximale Bandbreite des Oszilloskops, die noch von der Bandbreite der Eingangsbeschaltung begrenzt wird.
So scheint eine Gesetzmäßigkeit zu gelten: Je größer der Speicher, umso besser. Interessant aber der Vergleich (Tabelle 1) zweier Oszilloskope mit gleichen Spezifikationen - das eine weist eine Speichergröße von 4 MS (Mega-Samples), das andere eine Speichergröße von 20 MS auf. Die Abtastrate soll für beide Oszilloskope jeweils 5 GS/s betragen.

Abhängig von den Zeitbereichseinstellungen (zeitliche, horizontale Skalierung) wird sofort klar, dass das Oszilloskop mit der geringeren Speichergröße an eine Grenze für die aufgenommenen Abtastpunkte kommt...


Erschienen: Elektronik Juni 2013
Autor: Klaus Höing, Dipl.-Ing. | Presse- und Öffentlichkeitsarbeit bei dataTec

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