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Un osciloscopio de almacenamiento digital ( DSO ) es un osciloscopio que almacena y analiza la señal de entrada digitalmente en lugar de utilizar técnicas analógicas . Actualmente es el tipo de osciloscopio más común en uso debido a las funciones avanzadas de disparo, almacenamiento, visualización y medición que suele ofrecer. [1]
La señal analógica de entrada se muestrea y luego se convierte en un registro digital de la amplitud de la señal en cada tiempo de muestreo. La frecuencia de muestreo no debe ser menor que la frecuencia de Nyquist para evitar el aliasing . Estos valores digitales luego se convierten nuevamente en una señal analógica para su visualización en un tubo de rayos catódicos (TRC), o se transforman según sea necesario para los diversos tipos posibles de salida: pantalla de cristal líquido , registrador gráfico , trazador o interfaz de red . [2]
Los costos de los osciloscopios de almacenamiento digital varían ampliamente; los instrumentos autónomos de sobremesa (con pantalla incluida) comienzan en 300 dólares o incluso menos, y los modelos de alto rendimiento se venden por decenas de miles de dólares. Los modelos pequeños, de bolsillo y con funciones limitadas, pueden venderse al por menor por tan sólo 50 dólares. [3]
Comparación con el almacenamiento analógico
La principal ventaja sobre el almacenamiento analógico es que las trazas almacenadas son tan brillantes, tan definidas y se escriben tan rápido como las trazas no almacenadas. Las trazas se pueden almacenar indefinidamente o escribir en algún dispositivo de almacenamiento de datos externo y volver a cargarlas. Esto permite, por ejemplo, la comparación de una traza adquirida de un sistema bajo prueba con una traza estándar adquirida de un sistema que se sabe que funciona bien. Muchos modelos pueden mostrar la forma de onda antes de la señal de disparo.
Los osciloscopios digitales suelen analizar formas de onda y proporcionar valores numéricos, así como representaciones visuales. Estos valores suelen incluir promedios , máximos y mínimos , valor eficaz (RMS) y frecuencias . Se pueden utilizar para capturar señales transitorias cuando se utilizan en un modo de barrido único, sin las limitaciones de brillo y velocidad de escritura de un osciloscopio de almacenamiento analógico . [4]
El trazo mostrado se puede manipular después de la adquisición; se puede ampliar una parte de la pantalla para que los detalles finos sean más visibles, o se puede examinar un trazo largo en una sola pantalla para identificar áreas de interés. Muchos instrumentos permiten que el usuario anote un trazo almacenado.
La mayoría de los osciloscopios digitales utilizan pantallas planas similares a las que se fabrican en grandes cantidades para computadoras y pantallas de televisión.
Los osciloscopios de almacenamiento digital pueden incluir interfaces como un puerto de impresora paralelo, un puerto serie RS-232 , un bus IEEE-488 , un puerto USB o Ethernet , lo que permite el control remoto o automático y la transferencia de formas de onda capturadas a una pantalla o almacenamiento externo.
Basado en PC
Un osciloscopio digital basado en computadora personal se basa en una PC para la interfaz de usuario y la pantalla. Los circuitos de "extremo frontal", que consisten en amplificadores de entrada y convertidores analógicos a digitales, se empaquetan por separado y se comunican con la PC a través de USB, Ethernet u otras interfaces. En un formato, el "extremo frontal" se ensambla en una tarjeta de expansión enchufable que se conecta a la placa base de la computadora. Los osciloscopios basados en PC pueden ser menos costosos que un instrumento autónomo equivalente, ya que pueden usar la memoria, la pantalla y el teclado de la PC conectada. Las pantallas pueden ser más grandes y los datos adquiridos se pueden transferir fácilmente a un software de aplicación alojado en la PC, como hojas de cálculo. Sin embargo, la interfaz con la PC anfitriona puede limitar la velocidad máxima de datos para la adquisición, y la PC anfitriona puede producir suficiente ruido electromagnético para interferir con las mediciones. [5]
Referencias
- ^ Ian Hickman (1997), Osciloscopios de almacenamiento digital, Newnes, ISBN 978-0-7506-2856-3
- ^ Tecnología eléctrica y electrónica de Hughes , Pearson Education, 2008, pág. 953, ISBN 978-0-13-206011-0
- ^ Charlie Sorrel (13 de mayo de 2009), "El osciloscopio casero es increíblemente asequible", Wired
- ^ Alan S. Morris (2001), Principios de medición e instrumentación , Butterworth-Heinemann, pág. 211, ISBN 978-0-7506-5081-6
- ^ Alan S. Morris, Reza Langari Medición e instrumentación: teoría y aplicación , Academic Press, 2011 ISBN 0123819628 página 180
Enlaces externos
- Conceptos básicos de medición con osciloscopio de almacenamiento digital
- El número efectivo de bits (ENOB)
- El impacto del tiempo ciego del osciloscopio digital en sus mediciones
- Beneficios de un sistema de activación digital