Erfassungskette im Oszilloskop

Vom laufenden Sampling bis zum fertigen Datensatz im Arbeitsspeicher

Signal am Eingang

Komparatoranalog, vor dem Wandler
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ADCtastet ständig ab
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Triggerprüft die gespeicherten Abtastwerte
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Dezimierung 1:1, volle Rate
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Ringpufferläuft um und überschreibt
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Ausleseneingefrorener Bereich
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ArbeitsspeicherAnzeige, Messen, Export

Acquisition Memory als Ringpuffer

Datensatz im Arbeitsspeicher

Ablauf

  • Ringpuffer füllt sich
  • Trigger scharf, Ring läuft um
  • Ereignis: Post-Trigger-Zähler läuft
  • Erfassung hält an, Bereich eingefroren
  • Auslesen des Acquisition Memory
  • Daten liegen zur Verarbeitung bereit
Was hier zu sehen ist

Der Wandler tastet ununterbrochen ab, auch ohne Trigger. Die Werte laufen in einen Ringpuffer, der die ältesten Werte überschreibt. Deshalb liegt die Vorgeschichte schon im Speicher, wenn das Ereignis eintritt — sie muss nicht erst geholt werden.

Das Ereignis startet nur einen Zähler für die Post-Trigger-Werte. Ist er abgelaufen, wird der Bereich gegen Überschreiben gesperrt und ausgelesen. Während dieser Zeit nimmt das Gerät nichts auf: Das ist die Totzeit.

Die Trigger-Position verschiebt das Verhältnis von Pre-Trigger zu Post-Trigger. Bei 100 % besteht der Datensatz nur aus Werten vor dem Ereignis, das dann am rechten Rand liegt.

Das obere Bild zeigt einen laufenden Ausschnitt von 150 Werten des Wandlers; darin bleiben die einzelnen Werte und die Dezimierung gut erkennbar. Mit dem Schalter „oben den ganzen Speicherinhalt zeigen“ stellt es stattdessen den gesamten Ringinhalt dar, sobald nichts mehr geschrieben wird — von Hand angehalten oder nach dem Einfrieren. Dann liegen beide Bilder zeitgleich übereinander, mit derselben Unterteilung in Pre- und Post-Trigger, und die gespeicherten Werte lassen sich dem Signalverlauf zuordnen.

Peak Detect speichert je Intervall zwei Werte, das Minimum und das Maximum. Deshalb stehen dort zwei grüne Scheiben an den Enden des Strichs, und der Datensatz erscheint als Hüllkurve statt als ein Linienzug.

HiRes mittelt die benachbarten Abtastwerte eines Dezimierungsintervalls und verbessert damit die wirksame vertikale Auflösung. Davon zu unterscheiden ist Average: Dort werden mehrere vollständige Erfassungen miteinander gemittelt, was ein wiederkehrendes Signal und eine stabile Triggerung voraussetzt. Average liegt damit hinter dem Arbeitsspeicher und ist hier nicht nachgebildet.

Der Ring steht für 100 % der eingestellten Speichertiefe, hier sinnbildlich 96 Zellen. Der Speicherbaustein im Gerät ist meist ein Vielfaches größer: Dort liegen bei segmentiertem Speicher viele solcher Ringe nebeneinander, je einer pro Trigger, und beim Wechselbetrieb wird in einen Bereich geschrieben, während ein anderer ausgelesen wird.

Steuerung

Darstellung

Wirkt auf „Signal am Eingang“ und „Datensatz im Arbeitsspeicher“: Kurven, Rasterlinien und Marken werden breiter, die Farben dunkeln mit ab. Für Videoaufnahmen über HDMI. Die Einstellung merkt sich der Browser.