リアルタイムオシロスコープとサンプルオシロスコープの違い
リアルタイム オシロスコープは、DSO (デジタル ストレージ オシロスコープ) または MSO (ミックスド シグナル オシロスコープ) と呼ばれることがよくあります。現在販売されているオシロスコープのほとんどは、リアルタイム オシロスコープです。リアルタイム オシロスコープは、数 MHz から数十 GHz の帯域幅で提供されており、価格は数百ドルから数十万ドルの範囲です。サンプリング オシロスコープは、DCA (デジタル通信アナライザ) と呼ばれることが多く、帯域幅は数十 GHz で、主に高速シリアル バス、光デバイス、クロック信号の解析に使用されます。帯域幅が増加するにつれて、サンプリング オシロスコープとリアルタイム オシロスコープは、いくつかのアプリケーション領域で重複し始めます。
デジタル化への道筋は、リアルタイム オシロスコープでもサンプリング オシロスコープでも基本的に同じです。入力信号はオシロスコープのフロントエンド信号調整回路を通過し、デジタル化されてメモリに保存され、最終的に画面に表示されます。ただし、2 つのオシロスコープの基盤となるテクノロジーはまったく異なります。
リアルタイムオシロスコープ
リアルタイム オシロスコープには、トリガー ASIC テクノロジが組み込まれており、ユーザーは、電圧しきい値の上昇、ビルドおよびホールド違反、コード トリガーなどの関心のあるイベントを指定できます。通常の取得モードでオシロスコープのトリガー回路によってイベントが観察されると、オシロスコープはトリガー ポイント付近の連続サンプルをキャプチャして保存し、キャプチャしたデータでディスプレイを更新します。リアルタイム オシロスコープは、シングル キャプチャ モードまたは連続キャプチャ モードのいずれかで動作できます。シングル キャプチャ モードでは、オシロスコープは単一の取得を実行し、メモリ深度とサンプル レートの設定に応じて、連続したサンプルのセットを表示します。
オシロスコープが 1 つのトレースをキャプチャした後、ユーザーは関心のあるイベントにパンおよびズームすることができます。連続動作モードでは、オシロスコープはトリガー仕様に一致する各条件を連続的に取得して表示します。可変または無限の残光により、キャプチャされた複数の信号を最初の信号に重ねることができます。連続モードでは、ユーザーはテスト対象デバイスをリアルタイムで表示できます。立ち上がり時間またはパルス幅の測定、数学関数、または FFT 分析は、単一取得モードまたは連続繰り返し取得モードで実行できます。帯域幅が 6 GHz 未満のほとんどのリアルタイム オシロスコープには、1MΩ および 50 MΩ 入力が含まれており、さまざまなプローブとケーブルで使用できます。
リアルタイム オシロスコープを定義する重要な技術仕様は、帯域幅、サンプル レート、メモリ深度という 3 つです。リアルタイム オシロスコープを選択する際に考慮すべき、その他のより重要な仕様もあります。
サンプリング オシロスコープは、反復信号をキャプチャ、表示、および解析するように設計されています。トリガー機能も反復信号用に設定されています。最初のトリガー条件が満たされると、サンプリング オシロスコープは、時間間隔を置いて隣接していないサンプルのセットをキャプチャします。オシロスコープはこのトリガー ポイントを遅延させて次のキャプチャ セットを開始し、キャプチャされたポイントを最初のサンプル セットとともにディスプレイに表示します。この操作を無限残光モードで繰り返すと、連続的に取得する必要のない波形が作成されます。トリガーと遅延は、高い測定精度を実現するためにトリガー間の時間分解能を制御するために使用される技術要素の 1 つです。トリガーごとにキャプチャおよび処理されるポイントはわずかであるため、メモリの深さは重要な技術仕様ではありません。サンプリング レートも重要な仕様ではありません。ただし、最も重要なのは、最初のトリガー条件と次のトリガー条件の間の時間間隔の精度です。
サンプリングオシロスコープとリアルタイムオシロスコープ
前述のように、リアルタイム オシロスコープの帯域幅は現在 60 GHz を超え、サンプリング オシロスコープの帯域幅は 90 GHz を超えています。したがって、ほとんどのデジタル アプリケーションでは、帯域幅は適切なオシロスコープを選択するための便利な方法ではなくなっています。とはいえ、価格が依然として主な違いです。完全に構成されたサンプリング オシロスコープ (50 GHz) の価格は 150 ドル未満ですが、リアルタイム オシロスコープの価格は 400 ドル近くになります。設計者は、リアルタイム オシロスコープの優れた柔軟性が高コストに見合っているかどうかを判断する必要があります。
