СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2015

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 49 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2015 Усилитель Вход 50 Ом, макс. 3 В Стробоскопический смеситель тей радиосигнала: цифровой (прото- кол), аналоговой и радиочастотной. О СЦИЛЛОГРАФЫ СМЕШАННЫХ СИГНАЛОВ Осциллографы смешанных сигна- лов (Mixed Signal Oscilloscope) сочета- ют в себе возможности цифровых запо- минающих осциллографов или осцил- лографов с цифровым люминофором сфункциональностьюмногоканального (как правило, 16-канального) логическо- го анализатора, включая возможности декодирования протоколов последова- тельных/параллельных шин и расши- ренными возможностями триггера. Цифровые каналы такого осциллогра- фа рассматривают сигнал в виде высо- ких и низких логических уровней, точно так, как это делают цифровые схемы. Это означает, что пока колебания, выбросы и «дрожание» сигнала на уровне земли не вызывают логических переключений, эти аналоговые эффекты прибором не рассматриваются. Так же, как и логиче- ский анализатор, осциллографсмешан- ных сигналов использует пороговое зна- чение напряжения для определения того, представляет ли сигнал высокий или низкий логический уровень. Широкие возможности наблюдения и анализа как аналоговых, так и цифро- вых представлений сигнала (см. рис. 8), а также расширенные функции триг- гера делают осциллограф смешанных сигналов идеальным средством для проверки и отладки цифровых схем. Ц ИФРОВОЙ СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ОСЦИЛЛОГРАФ В отличие от архитектур цифро- вого запоминающего осциллографа и осциллографа с цифровым люмино- фором, архитектура цифрового стробо- скопирующего осциллографа исполь- зует перестраиваемый аттенюатор/уси- литель и стробоскопический смеситель (мост сэмплирования), как это показа- но на рисунке 9. Выборка входного сиг- нала осуществляется до того, как про- изводится его ослабление или усиле- ние. После моста дискретизации может использоваться узкополосный усили- тель, поскольку сигнал уже преобразо- ван в каскаде сэмплирования, в резуль- тате чего значительно повышается про- пускная способность прибора. Платой за высокую пропускную спо- собность является ограниченность динамического диапазона стробоско- пического осциллографа из-за отсут- ствия аттенюатора/усилителя в сэм- плирующем каскаде на входе прибора. Стробоскопический смеситель должен обладать возможностью постоянно обрабатывать динамический диапазон входного сигнала. Поэтому динамиче- ский диапазон большинства стробо- скопических осциллографов ограни- чен величиной размаха амплитуды в 1 В в отличие от цифровых запоми- нающих осциллографов и осциллогра- фов с цифровым люминофором, кото- рые могут обрабатывать сигналы с раз- махом 50–10 В. К тому же, перед сэмплирующим мостом нельзя установить защитные диоды, поскольку это ограничит про- пускную способность. Также это умень- шает величину безопасного входного напряжения для стробоскопическо- го осциллографа примерно до 3 В, по сравнению с 500 В для других типов осциллографов. При измерении высокочастотных сигналов, запоминающий осцилло- граф или осциллограф с цифровым люминофором не в состоянии собрать достаточно элементов выборки сигна- ла за одно его колебание. Цифровой стробоскопический осциллограф явля- ется идеальным инструментом для точного захвата сигналов, частотные составляющие которых намного пре- вышают скорость выборки осцилло- графа. Этот тип осциллографа спосо- бен работать с гораздо более быстрыми сигналами, чем любой другой осцилло- граф. Для периодических сигналов это- го достигают за счёт высокой пропуск- ной способности и на порядок более высокоскоростного тактирования, чем у других осциллографов. Последова- тельные стробоскопические осцилло- графы обладают полосой пропускания до 80 ГГц. Л ИТЕРАТУРА 1. www.robotosha.ru/electronics/why-need- oscilloscope.html. 2. www.tektronix.com/oscilloscopes. 3. www.tek.com Рис. 9. Архитектура стробоскопического осциллографа Рис. 7. Изображение на экране осциллографа смешанных областей [2] Рис. 8. Одновременное исследование аналоговых и цифровых сигналов на экране осциллографа смешанных сигналов [3]