Oscilloscopi: l'importanza della memoria profonda

La profondità di memoria di acquisizione è pari al numero di campioni memorizzati in ciascuna acquisizione. La profondità di memoria viene indicata in punti (Mpoint) o campioni (Msample).

È sempre consigliabile utilizzare un oscilloscopio con memoria profonda. Si ottengono due importanti vantaggi:

Acquisizione per un periodo di tempo più lungo

Uno dei vantaggi principali della memoria profonda di acquisizione consiste nella possibilità di eseguire un'acquisizione per un periodo di tempo più lungo. La memoria profonda è molto utile quando la causa e l'effetto sono separati da un considerevole intervallo di tempo, mentre ricopre un ruolo chiave nella visualizzazione degli eventi che richiedono più tempo per verificarsi. Per quanto tempo un oscilloscopio può eseguire un'acquisizione alla velocità di campionamento più elevata? È possibile definire questo valore utilizzando la seguente equazione:

Possibilità di utilizzo della larghezza di banda massima in acquisizioni di lunga durata

Il secondo vantaggio viene spesso sottovalutato. Ricordare:

Quando l'oscilloscopio eseguirà un'acquisizione per un intervallo di tempo maggiore, verrà utilizzata una quantità di memoria più elevata per mantenere la velocità di campionamento più alta possibile. Con l'aumento del tempo di acquisizione, l'oscilloscopio esaurirà la memoria disponibile. Di conseguenza, l'oscilloscopio inizierà a ridurre la velocità di campionamento. L'acquisizione di un intervallo di tempo doppio dimezzerà la velocità di campionamento.

Di solito, gli oscilloscopi vengono progettati con una velocità di campionamento massima corrispondente alla massima larghezza di banda analogica richiesta. Alla riduzione della velocità di campionamento, si verifica un fenomeno indesiderato: la velocità di campionamento potrebbe essere insufficiente per ricostruire i segnali in maniera precisa. Potrebbe verificarsi il cosiddetto fenomeno dell'"aliasing".

Con una memoria di 10 Msample e una velocità di campionamento di 5 Gsample/s,l'oscilloscopio eseguirà un'acquisizione per 2 ms.

Con una memoria di 200 Msamplee la stessa velocità di campionamento di 5 Gsample/s,l'oscilloscopio eseguirà un'acquisizione per 40 ms.

La disponibilità di una maggiore quantità di memoria consentirà all'oscilloscopio di mantenere costante la velocità di campionamento massima anche aumentando il tempo di acquisizione. Gli oscilloscopi dotati di una quantità inferiore di memoria devono ridurre le velocità di campionamento molto presto e diminuire la larghezza di banda con le impostazioni più lente della base dei tempi, mentre gli strumenti dotati di memoria più profonda potranno continuare a sfruttare la loro intera larghezza di banda.

Un oscilloscopio dotato di memoria sufficiente potrà conservare la velocità di campionamento completa (e la larghezza di banda nominale) e visualizzare il segnale in maniera precisa.

Un oscilloscopio dotato di memoria insufficiente inizierà a ridurre la velocità di campionamento per eseguire l'acquisizione durante un intervallo di tempo più lungo. Ciò potrebbe portare a all'utilizzo di velocità di campionamento insufficienti per riprodurre i segnali in maniera precisa.

Esistono inconvenienti legati alla memoria profonda?

Il maggiore quantitativo di memoria riduce la velocità di aggiornamento e di elaborazione. Diminuirà anche la reattività dell'oscilloscopio, mentre aumenteranno i tempi morti tra le acquisizioni. Utilizzando una maggiore quantità di memoria profonda, gli utenti possono limitare la quantità di memoria da abilitare in un dato istante temporale.

Che cosa è la memoria segmentata?

Spesso gli oscilloscopi sono dotati di una modalità che consente di dividere la memoria in partizioni, in modo da ottenere segmenti di dimensioni più contenute. Ad esempio, la modalità cronologia presente negli oscilloscopi Rohde & Schwarzcomprende la memoria segmentata. L'utente può indicare la quantità di segmenti di pari dimensioni in cui dividere la memoria. Quando l'oscilloscopio identifica il primo evento di trigger, memorizza i punti dei campioni fino a quando viene riempito il primo segmento della memoria di acquisizione. Poi, riarma il circuito di trigger e inizia a cercare la successiva occorrenza dell'evento di trigger. Quando si verifica un nuovo evento di trigger, lo strumento memorizza i campioni nel successivo segmento di memoria. Il processo si ripete fino a quando tutti i segmenti vengono riempiti.

La modalità segmentata è utile per l'acquisizione di burst di attività circondati da lunghi periodi di tempo morto. Questa categoria comprende molti bus seriali e segnali di comunicazione. Utilizzando la memoria segmentata, gli oscilloscopi possono usare velocità di campionamento elevate e finestre del tempo di acquisizione pari a secondi, ore o giorni.

Utilizzando la memoria segmentata, l'oscilloscopio R&S^®RTA4004 consente di acquisire diversi burst di attività sul bus CAN per oltre 87 secondi.

In che modo la memoria profonda può ottimizzare la memoria segmentata?

Un prodotto dotato di memoria aggiuntiva consente di acquisire un numero sempre maggiore di segmenti a una profondità specifica. È anche possibile aumentare la profondità della memoria di ciascun segmento per visualizzare una maggiore quantità dell'attività del segnale intorno a ciascun punto di trigger. Gli oscilloscopi R&S^®RTA4000 supportano un massimo di. 87.380segmenti e una memoria massima di. 1 Gsampleper canale. Gli oscilloscopi R&S^®RTM3000 supportano un massimo di. 34.952segmenti e una memoria massima di. 400 Msampleper canale.