Oscilloscopes : Pourquoi une mémoire profonde est importante

Quels sont les deux principaux avantages des oscilloscopes ayant une mémoire d'acquisition profonde ?

La profondeur mémoire d'acquisition correspond au nombre d'échantillons qui sont stockés avec chaque acquisition. La profondeur mémoire est exprimée en points (Mpoints) ou en échantillons (Méchantillons).

Oscilloscope (exemple) Profondeur mémoire standard
R&S®RTB2000 20 Méchantillons
R&S®RTM3000 80 Méchantillons
R&S®RTA4000 200 Méchantillons

Il est toujours préférable d'utiliser un oscilloscope possédant une profondeur mémoire importante. Il y a deux avantages à cela :

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Une acquisition plus longue dans le temps

Une mémoire d'acquisition plus importante apporte est un atout indéniable car elle permet une durée d'acquisition plus longue. Une profondeur mémoire plus importante est pratique dans les situations où la cause et l'effet peuvent être séparées par une période de temps significative, elle joue aussi un rôle essentiel dans la visualisation d'événements qui prennent plus de temps à apparaître. Avec le taux d'échantillonnage le plus rapide, quelle durée votre oscilloscope capturera-t-il ? Vous pouvez le déterminer en utilisant l'équation suivante :

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Conservation de la bande passante maximale tout en capturant une période plus longue

Le second avantage est souvent négligé. Rappelez-vous :

Puisque votre oscilloscope fait l'acquisition d'une période plus importante, il utilisera plus de mémoire pour maintenir le taux d'échantillonnage maximal. Puisque la durée capturée augmente, votre oscilloscope sera à court de mémoire disponible complémentaire. De ce fait, l'oscilloscope commence par diminuer le taux d'échantillonnage. L'acquisition de deux fois plus de temps réduit le taux d'échantillonnage par un facteur de deux.

Les oscilloscopes sont généralement conçus avec un taux d'échantillonnage maximal correspondant à la bande passante analogique maximale nécessaire. Lorsque le taux d'échantillonnage est diminué, une conséquence indésirable survient, à savoir que le taux d'échantillonnage peut ne plus être suffisant pour reconstruire précisément les signaux. Un repliement de spectre peut se produire.

Avec une profondeur mémoire de 10 Méchantillons et un taux d'échantillonnage de 5 Géchantillons/s, l'oscilloscope fera l'acquisition sur 2 ms.

Avec une profondeur mémoire de 200 Méchantillons et un taux d'échantillonnage de 5 Géchantillons/s, l'oscilloscope fera l'acquisition sur 40 ms.

Plus de mémoire signifie que l'oscilloscope peut maintenir le taux d'échantillonnage maximal lorsque la durée d'acquisition augmente. Les oscilloscopes ayant une mémoire moins importante sont obligés de réduire les taux d'échantillonnage plus tôt et donc ont des bandes passantes réduites à des bases de temps plus lentes, alors que les oscilloscopes à mémoire plus profonde conservent la bande passante totale.

Avec une mémoire suffisante, l'oscilloscope peut conserver le taux d'échantillonnage maximal (et la bande passante globale) afin d'afficher le signal avec précision.

Avec une mémoire insuffisante, l'oscilloscope commence par réduire le taux d'échantillonnage afin de faire l'acquisition sur une période plus importante. Ceci peut aboutir à des taux d'échantillonnages insuffisants pour afficher les signaux avec précision.

Y-a-t-il des inconvénients à avoir une profondeur mémoire plus importante ?

Une profondeur mémoire plus importante ralentit le traitement et le taux de rafraîchissement. Cela réduit la réactivité de l'oscilloscope et augmente les temps morts entre les acquisitions. Avec une profondeur mémoire plus importante, les utilisateurs peuvent choisir à tout moment de limiter la partie de cette mémoire qui sera active.

Qu'en est-il de la mémoire segmentée ?

Les oscilloscopes incluent souvent un mode de répartition de la mémoire en plusieurs segments plus petits. Par exemple, le mode historique des oscilloscopes Rohde & Schwarz intègre une mémoire segmentée. L'utilisateur précise en combien de segments la mémoire devra être divisée, chaque segment ayant une longueur égale. Lorsque l'oscilloscope rencontre le premier événement déclencheur, il stocke les points échantillonnés jusqu'à ce que le premier segment de la mémoire d'acquisition soit rempli. Ensuite, il réarme le déclenchement, qui commence alors à chercher le prochain événement de déclenchement. Lorsque cet événement déclencheur se produit, il stocke les échantillons dans le segment suivant de la mémoire. Le processus se répète jusqu'à ce que tous les segments soient remplis.

Le mode segmenté est particulièrement pratique pour la capture des salves d'activité perdues dans de longues périodes de temps morts. Plusieurs bus série et signaux de communication rentrent dans cette catégorie. En utilisant la mémoire segmentée, les oscilloscopes peuvent maintenir des taux d'échantillonnage rapides et des fenêtres temporelles de capture qui durent des secondes, des heures ou des jours.

En utilisant la mémoire segmentée, le R&S®RTA4004 capture plusieurs salves d'un bus CAN en 87 s.

Comment une profondeur mémoire plus importante améliore la mémoire segmentée ?

Avec une mémoire supplémentaire, les utilisateurs peuvent capturer un nombre croissant de segments à une profondeur spécifique. Ils peuvent également augmenter la profondeur mémoire de chaque segment, permettant de visualiser plus de détails du signal autour de chaque point de déclenchement. Les oscilloscopes R&S®RTA4000 proposent un maximum de 87 380 segments et une profondeur mémoire maximale par voie de 1 Géchantillons. Les oscilloscopes R&S®RTM3000 proposent un maximum de 34 952 segments et une profondeur mémoire maximale par voie de 400 Méchantillons.