Time-base noise reduction method of sampling osciloscope

Abstract

This paper proposes a method to increase precision of sampling oscilloscopes time-base then using a new hybrid time-base architecture. The traditional time-base of sampling oscilloscope has three kinds of time base error including time base drift, time base jitter and time base distortion. New hybrid time-base architecture allows to minimize this kind of errors.

Article in Lithuanian.

Stroboskopinio osciloskopo laiko kanalo triukšmo mažinimo būdas

Santrauka

Stroboskopiniame osciloskope išmatuoto signalo rekonstrukciją iš jo imčių – jų išdėstymą laiko skalėje – vykdo specialus skaitmeninis įtaisas. Šiuo atveju kiekvienai imčiai, be išmatuotos įtampos vertės, skaitmeninis įtaisas nustato tam tikrą vėlinimą (sinchronizacijos įvykio – vaizduojamo ekrane signalo pradžios atžvilgiu), kurį formuoja stroboskopinio osciloskopo laiko kanalas. Norint išmatuoti signalą kelių dešimčių femto sekundžių raiška, stroboskopinio osciloskopo laiko kanalas minėtus vėlinimus privalo formuoti labai tiksliai. Tačiau praktikoje tai padaryti labai sudėtinga. Laiko kanalo grandis yra jautri valdymo signalų ir maitinimo triukšmams, todėl rekonstruotame signale pasireiškia kaip sukeliamas išmatuotų imčių fazės triukšmas. Straipsnyje nagrinėjamas stroboskopinio osciloskopo alternatyviojo laiko kanalo įgyvendinimo būdas, kurio išmatuotų imčių laiko skalėje rekonstravimo tikslumas priklauso tik nuo paties stroboskopinio osciloskopo įtampos matavimo (t. y. vertikalaus Y kanalo) tikslumo. Siūlomo precizinio laiko kanalo sandara leidžia kelis kartus sumažinti, lyginant su įprastu kanalu, sukuriamą fazės imčių triukšmą.

Reikšminiai žodžiai: stroboskopinis osciloskopas, fazės triukšmas, amplitudės triukšmas, hibridinis laiko kanalas, atsitiktinis strobavimas, rekonstrukcijos metodas pagal harmoninį virpesį.

Keyword : sampling oscilloscopes, jitter, hybrid time-base, random sampling, signal reconstruction by harmonic continuous-wave