intrebare despre osciloscop

[sk24bpo]

Buna ziua, am o nelamurile fata de osciloscopul nou pe care l-am cumparat. Este un DSO cu rata de esantionare reala de 1G/sa si cea interpolata parca 25G/sa. Frecventa de lucru este de 70Mhz. Intrebarea este daca nu cumva pot vedea semnale si la 200Mhz dar evident atenuate corespunzator ?

[orgasmo]

Nu, ele vor fi rejectate total, vor fi vizualizate doar cu un +/- 1-5% din cei 70Hhz, nicidecum +285%.

[Vizitator pisoiu2]

Raspunsul scurt: nu

Raspunsul lung: Un semnal de 50 MHz sa zicem, are doar o singura frecventa doar atata timp cat acel semnal e pur sinusoidal. In rest, el este o suma de mai multe frecvente sinusoidale, de obicei armonici cu multiplii ai frecventei de baza. Tu pe osciloscop cu banda de 70mhz vei vedea doar acele componente spectrale care sunt sub 70 mhz si vei vedea atenuat in diverse grade acele componente care cad in acea zona a filtrului de intrare (care este un trece jos) aflata intre banda de trecere si banda de stop. Un semnal dreptunghiular de 50mhz cu pante de crestere/descrestere foarte abrupte, poate sa aiba componente spectrale de ordinul gigahertzilor, pe care cu siguranta nu le vei vedea. Cu alte cuvinte, daca bagi in osciloscop un dreptunghi de 50 mhz, cel mai probabil vei vedea un sinus de 50mhz. Daca din start pornesti cu un semnal al carui frecventa de baza se afla in zona de stop a filtrului de intrare, sigur nu il vei vedea. 

[sk24bpo]

Gama din care face parte este pana la 200Mhz. Modelul este un GW Instek 2072E. Nici gand sa ma intereseze semnale treapta la zeci de Mhz, vreau doar sa vad daca apar oscilatii parazite in anumite circuite. Nu ma intereseaza sa le masor cu precizie, ci doar sa aflu cand sunt sau cand dispar ca urmare a masurilor de contracarare pe care le iau.

[Vizitator pisoiu2]

Stiu ca aceste osciloscoape exista in mai multe variante cu benzi diferite, si eu am cateva de la hantek. Nu stiu cum e facut intern acel filtru trece jos, daca e controlabil soft, etc. Oscilatiile parazite au de obicei frecvente mari si e posibil sa nu le vezi. Asupra componentelor de frecventa mare, pe langa acel filtru de intrare, mai actioneaza si sonda in sine (atenuarea cablului, tipul divizorului 1:10 daca il folosesti), va trebui sa tii cont si de caracterisiticile ei, eventual sa incerci sa folosesti o sonda cu banda mai mare. Posibil ca sonda livrata cu osciloscopul sa fie de banda mai mica, de obicei alea is niste ieftinaturi.

[gauss]

" Cu alte cuvinte, daca bagi in osciloscop un dreptunghi de 50 mhz, cel mai probabil vei vedea un sinus de 50mhz. " ....

Puteti fi mai explicit ? Ca nu reusesc sa inteleg cum si de ce s - ar intampla asa ceva ...

Multumesc anticipat pentru explicatii !

[nico_2010]

In completarea lui gauss: la un osciloscop cu banda de trecere de 70Mhz! Si eu sunt foarte curios sa avad explicatia.

[Vizitator pisoiu2]

Un semnal dreptunghiular este o suma ponderata de semnale sinusoidale cu frecvente diferite, acele frecvente fiind frecventa de baza a semnalului plus armonicile impare. Teoria din spate se poate studia aici:

http://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-7/square-wave-signals/

Ca sa ma inspir din exemplul dat in acest link, un dreptunghi de 1 volt, 50 mhz e compus din urmatoarele: sinus de 1volt 50mhz+sinus 1/3volt 150mhz+sinus 1/5 volt 250mhz samd

Osciloscopul va filtra toate componentele care sunt peste banda lui de trecere. In cazul de fata, filtreaza tot ce e peste 70mhz. Asta inseamna ca tu o sa vezi din acel dreptunghi doar componenta sinusoidala de baza, restul (150, 250 mhz, etc) fiind filtrate.

Un semnal dreptunghiular se vede foarte bine pe osciloscop atata timp cat frecventa lui de baza e mica in comparatie cu banda osciloscopului, spre ex. o sa vezi un dreptunghi de 1mhz foarte frumos pe un osciloscop de 70mhz. Insa lucrurile o iau razna pe masura ce urci in frecventa.

Orice aparat de masura are limitari si din aceasta cauza ceea ce iti arata nu este neaparat identic cu realitatea. Cunoasterea si intelegerea acestor limitari de ajuta sa iti dai seama cand aparatul de masura te minte.

[gauss]

" Un semnal dreptunghiular se vede foarte bine pe osciloscop atata timp cat frecventa lui de baza e mica in comparatie cu banda osciloscopului, spre ex. o sa vezi un dreptunghi de 1mhz foarte frumos pe un osciloscop de 70mhz. Insa lucrurile o iau razna pe masura ce urci in frecventa. "

 

Schimbati osciloscopul ... daca obtineti asa ceva . 

 

" Ca sa ma inspir din exemplul dat in acest link, un dreptunghi de 1 volt, 50 mhz e compus din urmatoarele: sinus de 1volt 50mhz+sinus 1/3volt 150mhz+sinus 1/5 volt 250mhz samd " 

 

Teoria ca teoria ... practica ( ne ) ma omoara . Eu nu reusesc sa fac aceasta descompunere . Cu osciloscopul , deloc . Vizualizez curent semnale dreptunghiulare de 50 MHz si peste ... Ma rog , fiecare avem lipsuri ( asa cred ) . Eu foarte multe ...

Editat Aprilie 14, 2016 de gauss

[Vizitator pisoiu2]

Va invit oricand la mine sa facem un experiment. Luam acest oscilator:

http://ro.farnell.com/txc/7w-100-000mbb-t/osc-100-000mhz-3-3v-smd-7-0x5/dp/1842085

il alimentam si pun osciloscopul pe el (hantek dso5102B, 100mhz). Va garantez ca o sa vedem un sinus, cu toate ca datasheet-ul garanteaza fronturi de 5ns.

Dupa aceea o sa conectam quartz-ul la un analizor de spectru (advantest R3131) si o sa va arat grafic acele componente de frecventa. 

Le puteti vedea si aici, mai in josul paginii: http://recordingology.com/in-the-studio/distortion/square-wave-calculations/

 

le: cu ce osciloscop vizualizati 50mhz? Pentru ca daca fie si prima armonica pica in banda de trecere a osciloscopului, atunci semnalul ala incepe sa semene mult mai mult a dreptunghi. 

Editat Aprilie 14, 2016 de pisoiu2

[gauss]

" Dupa aceea o sa conectam quartz-ul la un analizor de spectru (advantest R3131) si o sa va arat grafic acele componente de frecventa. " 

 

Foarte corect ( macar teoretic ) ... Analizoarele mele de spectru nu vizualizeaza forme de unda . Probabil nu le cer eu asa ceva ... Din pacate eu vorbeam de OSCILOSCOP . 

 

" Schimbati osciloscopul ... daca obtineti asa ceva . " ... adica sinus . Mentin indemnul ... In rest , cred ca discutia deviaza . 

Editat Aprilie 14, 2016 de gauss

[nico_2010]

Ok, teoria este foarte frumoasa, insa osciloscopul meu Rigol, cu banda de trecere de 50MHz nu o cunoaste (este ignorant in aceasta materie). Spuna asta pentru ca altfel nu se explica de ce imi afiseaza un semnal dreptunghiular frumos la 30MHz, sau 20MHz sau 10MHz, semnalele provenind de la diverse surse. Sau sursele (oscilator monolit cu iesire CMOS, generator de semnal, nu din cele manufacturate pe birou) furnizeaza un semnal dreptunghiular care nu se supune acestei teorii? Mi-e teama ca problema este mai complicata si nu se rezuma doar la aceasta teorie.

[djvas]

Gama din care face parte este pana la 200Mhz. Modelul este un GW Instek 2072E.

Exista posibilitatea ca osciloscopul achizitionat sa aiba aceeasi electronica cu varianta de 200Mhz dar sa fie limitat software. Aceasta practica este intalnita si la alti producatori asiatici ( Rigol de ex).

[Vizitator pisoiu2]

Acea descompunere de componente sinusoidale nu se poate vizualiza decat in frequency domain, poate de aceea nu sunteti familiarizat cu ea. De aceea vorbeam de analizor de spectru deoarece el asta face, masoara in frequency-domain. Osciloscopul este un intrument care masoara time-domain.

Garantez ca teoria se aplica. Motivul pentru care pe rigol de 50mhz vedeti dreptunghi poate fi urmatorul: aceste osciloscoape sunt facute in mai multe variante, dar hard-ul e destul de similar intre variante diferite (50/100/200 mhz). Cat de similar, nu stiu, atata timp cat nu eu l-am proiectat. Pot fi diferente in soft, in hard sau in amblele. E posibil ca acel filtru de intrare sa nu aiba banda care e trecuta in specificatiile osciloscopului, e posibil ca banda lui sa provina din criteriul niquist, care in cazul unui osciloscop cu esantionare de 1gsps sa fie la 500mhz. Nestiind exact ce inseamna dpdv hardware "osciloscop cu banda de 50mhz", putem ajunge in situatii in care sa avem impresia ca teoria nu se aplica.

 

le: daca aveti analizoare de spectru, retrag afirmatia din prima propozitie, ati editat dupa si nu am vazut.

Editat Aprilie 14, 2016 de pisoiu2

[nico_2010]

"Motivul pentru care pe rigol de 50mhz vedeti dreptunghi poate fi urmatorul: aceste osciloscoape sunt facute in mai multe variante, dar hard-ul e destul de similar intre variante diferite (50/100/200 mhz). Cat de similar, nu stiu, atata timp cat nu eu l-am proiectat. Pot fi diferente in soft, in hard sau in amblele. E posibil ca acel filtru de intrare sa nu aiba banda care e trecuta in specificatiile osciloscopului, e posibil ca banda lui sa provina din criteriul niquist, care in cazul unui osciloscop cu esantionare de 1gsps sa fie la 500mhz. Nestiind exact ce inseamna dpdv hardware "osciloscop cu banda de 50mhz", putem ajunge in situatii in care sa avem impresia ca teoria nu se aplica"

Aceste osciloscoape (GW Instek, Rigol, OWON, Siglent s.a.m.d) sunt fiecare concepute pe aceeasi platforma hardware (evident diferita de la firma la firma), limitarea fiind facuta doar din software.

Un exemplu in acest sens este upgrade-ul RIGOL de la 50MHz la 100MHz. Groso modo, comportamentul fiecaruia dintre osciloscoapele mentionate la masurarea unui semnal dreptunghiular si la afisarea acestuia pe ecran depinde atat de hardware cat si de software. Dar deja am deviat de la subiectul avut in vedere de initiatorului topicului.

Si un raspuns cat de cat rezonabil pentru initiator: poti folosi functia FFT a osciloscopului, ale carei semnale corect interpretate iti pot da o idee despre (in)existenta unor oscilatii de frecventa mai mare.