رزولوشن اسیلوسکوپ دیجیتال چیست؟

هم‌رسانی

گروه تحقیق و توسعه تالی الکتریک

تاریخ:

۱۶ بهمن ۱۳۹۶

امروزه با پیشرفت تکنولوژی و دیجیتالی شدن سیستم ها، نیاز به تجهیزات مهندسی با دقت و سرعت بالا و فراهم آوردن امکانات جدید رو به افزایش است. یکی از تجهیزات بسیار مهم جهت رصد سیگنال ها و تحلیل آنها اسیلوسکوپ یا نوسان نما میباشد. در دهه های گذشته استفاده از اسیلوسکوپ آنالوگ رواج داشته اما امروزه بیشتر مهندسان و پژوهشگران استفاده از اسیلوسکوپ های دیجیتال را ترجیح میدهند. مواردی مهم تفاوت اسیلوسکوپ های دیجیتال و آنالوگ در مقاله قبلی با عنوان اسیلوسکوپ چیست بیان شد.

با دیجیتالی شدن دستگاه ها، مفاهیم و تعاریف جدیدی ایجاد گردید. یکی از مهمترین ویژگی های اسیلوسکوپ های دیجیتال، رزولوشن می باشد. همانند دوربین های دیجیتال که رزولوشن بیان کننده کیفیت تصویر میباشد در اسکوپ های دیجیتال، بیان کننده قدرت نمایش و وضوح سیگنال است. در اسیلوسکوپ ها، مبدلی بنام ADC تعبیه شده که به معنی Analogue to Digital Converter (مبدل آنالوگ به دیجیتال) است. دیگر اسامی A/D یا A to D نیز میگویند. این مبدل وظیفه تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال را دارد و تعداد بیت هایی که ADC تبدیل میگردد را رزولوشن میگویند. به طور مثال اسیلوسکوپ با A/D 8 بیتی را اسیلوسکوپ 8 بیتی می نامند.

هر چه میزان رزولوشن بالا تر باشد قابلیت تفکیک سیگنال بهتر و واضح تر میشود. (شکل فوق) امروزه معرفی اسیلوسکوپ های 12 بیتی این امکان را به کاربر میدهد که سیگنالی با کیفیت 16 برابر 8 بیتی داشته باشد. اما چرا 16 برابر؟

تعریف : تعداد سطوح گسسته ممکن برای یک سیگنال در یک رنج ورودی مشخص، 2b میباشد که b همان رزولوشن است. در نتیجه برای رنج ورودی 10Vpp داریم :

در نتیجه با تقسیم 39 بر 2.4 مقدار 16 حاصل میگردد.

به عبارت دیگر اسیلوسکوپ 8 بیتی سیگنالهایی با دامنه کمتر از 39 میلی ولت را تشخیص نمیدهد اما اسکوپ 12 بیتی براحتی قادر به نمایش و تفکیک سیگنال های ضعیف تا 2 میلی ولت هستند. جهت روشن شدن این مطلب به دو عکس زیر دقت کنید.