Che cos'è un oscilloscopio a memoria digitale?
Un oscilloscopio a memoria digitale è uno strumento di prova elettronico in grado di memorizzare una copia digitale di ogni forma d'onda misurata. Utilizza convertitori da analogico a digitale per campionare e digitalizzare le tensioni misurate, memorizzando i risultati in memoria. Le forme d'onda memorizzate possono quindi essere ulteriormente elaborate utilizzando tecniche di elaborazione del segnale digitale. Questo tipo di oscilloscopio viene utilizzato da ingegneri, scienziati e tecnici per misurare i segnali nei circuiti elettronici. Molti analizzatori di spettro, dispositivi medici e analizzatori di accensione includono anche un oscilloscopio personalizzato per misurare e visualizzare i dati.
Gli oscilloscopi, chiamati anche ambiti, possono visualizzare le variazioni della tensione del segnale nel tempo. Un ambito moderno di solito ha uno schermo rettangolare che mostra la tensione di ingresso su un asse nel tempo sull'altro. Un oscilloscopio può anche essere in grado di visualizzare una seconda tensione di segnale anziché il tempo sull'altro asse. Alcuni possono visualizzare una figura tridimensionale utilizzando una terza forma d'onda per modificare l'intensità dell'immagine sullo schermo. Altri ambiti possono anche visualizzare più forme d'onda contemporaneamente, separatamente o sovrapposte l'una con l'altra a scopo di confronto.
Come altri tipi di ambiti digitali, un oscilloscopio a memoria digitale converte le tensioni di ingresso analogiche in dati digitali. La frequenza massima che può misurare è determinata principalmente da due fattori. Una è la natura dell'amplificatore del segnale e del convertitore da analogico a digitale su ciascun ingresso. L'altra è la frequenza di campionamento di cui l'ambito è capace, spesso misurato in milioni o addirittura miliardi di campioni al secondo. Quando viene catturato un segnale, il maggior numero possibile di campioni viene memorizzato per rappresentare la forma d'onda.
Conosciuto anche come DSO, un oscilloscopio a memoria digitale può applicare tecniche di elaborazione del segnale digitale per manipolare una forma d'onda una volta catturata. Questa elaborazione può essere eseguita nell'ambito stesso o con l'aiuto di un computer collegato. Poiché la forma d'onda è memorizzata in modo digitale, può essere visualizzata per un certo periodo di tempo e richiamata in seguito quando necessario. Al contrario, un ambito di archiviazione analogico può mantenere un'immagine solo per un breve periodo di tempo utilizzando una speciale provetta di visualizzazione.
Un ambito di fosforo digitale è una forma avanzata di oscilloscopio a memoria digitale. Include un processore parallelo dedicato all'acquisizione della forma d'onda. Una volta che una forma d'onda viene convertita in forma digitale in un DSO standard, ci vuole un certo tempo per elaborare e memorizzare le informazioni del segnale digitale. Durante questo periodo, l'oscilloscopio non è in grado di continuare a catturare un segnale in entrata poiché è occupato nell'elaborare il primo. Il secondo processore in un ambito di fosforo digitale può catturare un nuovo segnale mentre il primo continua il suo lavoro sul segnale originale.
Un ambito di campionamento digitale è un oscilloscopio a memoria digitale progettato per misurare frequenze molto elevate al di sopra di un Gigahertz. La frequenza di campionamento della maggior parte degli ambiti non è abbastanza veloce per catturare segnali a queste frequenze. Un ambito di campionamento digitale aggira questo problema raccogliendo campioni da diverse forme d'onda successive identiche. Da queste informazioni, è in grado di elaborare e assemblare un quadro completo della forma d'onda effettiva.