Oscill Support Forum

You are not logged in.

#1 2010-05-18 11:38:47

vvzvlad
Member

основная характеристика

вот смотрите, у аналоговых основной параметр - полоса пропускания, а у цифровых? у цифровых осциллографов, полоса пропускания не обеспечивает гарантии отображения сигнала на этой частоте. так вот, что "важнее" - полоса пропускания или частота дискретизации?

какой утверждение более верно:

1) что цифровым осциллографом с полосой пропускания х, можно правильно оценить форму сигнала с частотой х/3?

2) цифровым осциллографом, с частотой дискретизации х, можно оценить форму сигнала с частотой х/6, в том случае, если х/6 не превышает полосу пропускания

 

#2 2010-05-18 12:23:01

Oscill
Oscill author

Re: основная характеристика

полоса пропускания и частота дискретизации у цифрового осциллографа должны соответствовать друг другу. Есть правило: частота дискретизации должна быть выше полосы в 2,5 раза при наличии sin(x)/x интерполяции и в 10 раз при отсутствии sin(x)/x.

1) что цифровым осциллографом с полосой пропускания х, можно правильно оценить форму сигнала с частотой х/3?

такой подход не верен в принципе. Частота сигнала не важна, важна полоса сигнала. Например, полоса синусоидального сигнала частотой 1МГц составляет 1МГц (вернее, у него единственная спектральная составляющая на частоте 1МГц). И синусоидальный сигнал 1МГц верно отобразит любой осциллограф с полосой более 1МГц (если это цифровой осциллограф - то дополнительно частота дискретизации должна быть >2,5МГц и выбрана sin(x)/x интерполяция).
 
А вот прямоугольный сигнал 1МГц занимает бесконечную полосу, строго говоря. Практически, чтобы получить на экране более-менее похожее на прямоугольник, в полосу пропускания осциллографа должно попасть хотя бы 7 гармоник, то есть полоса осциллографа должна быть не менее 7МГц. И это не зависит от того, цифровой осциллограф или аналоговый - результат будет одинаковым. Просто у  цифрового осциллографа добавляется еще одно требование - частота дискретизации в > 2,5 раза выше полосы пропускания КВО.

То есть, по частоте сигнала нельзя делать выводы о приемлемости осциллографа. Нужно указывать спектр сигнала, так как сигналы с одинаковой частотой могут занимать разную полосу частот, очень разную - от нуля до бесконечности. Соответственно, полоса осциллографа должна перекрывать полосу сигнала, но поскольку практически это невозможно - то значимую часть полосы сигнала.

Если сигнал синусоидальный - то полоса осциллографа должна быть равна частоте сигнала (при этом погрешность по амплитуде будет не более 3 дБ) или превышать частоту сигнала (тогда погрешность будет меньше).

так вот, что "важнее" - полоса пропускания или частота дискретизации?

важны обе характеристики. Какая из них хуже - по той и следует ориентироваться в общем случае.
Хотя, есть задачи, где частота дискретизации вообще не играет роли. Например, при использовании цифрового осциллографа в качестве вольтметра (причем, получается правильный - среднеквадратичный/TrueRMS вольтметр). Для вольтметра важна погрешность измерения, она определяется неравномерностью АЧХ КВО, то есть полосой пропускания (если говорим о погрешности измерения не более 30%) или нормальным диапазоном частот (если требуется погрешность измерения <5%).

 

#3 2010-05-19 06:35:24

vvzvlad
Member

Re: основная характеристика

я понимаю, что все это упрощенно, и по большему счету неправильно smile

А вот прямоугольный сигнал 1МГц занимает бесконечную полосу, строго говоря. Практически, чтобы получить на экране более-менее похожее на прямоугольник, в полосу пропускания осциллографа должно попасть хотя бы 7 гармоник, то есть полоса осциллографа должна быть не менее 7МГц. И это не зависит от того, цифровой осциллограф или аналоговый - результат будет одинаковым. Просто у  цифрового осциллографа добавляется еще одно требование - частота дискретизации в > 2,5 раза выше полосы пропускания КВО.

а как можно рассчитать обратное: осциллографом с полосой пропускания х можно "поймать" 7 гармоник какого максимально большого сигнала?

а при использовании осциллографа в качестве логического анализатора, где требуется лишь засечь и записать импульс(это если не принимать в расчет характеристики фронтов сигнала, просто логический анализатор), на какой максимальной частоте можно работать?

 

#4 2010-05-19 13:54:44

Oscill
Oscill author

Re: основная характеристика

а как можно рассчитать обратное: осциллографом с полосой пропускания х можно "поймать" 7 гармоник какого максимально большого сигнала?

ну естественно, X/7. Это если допустить погрешность 30% на 7й гармонике.
Но 7 - это не общее правило. Это прикидка для меандра (прямоугольного сигнала со скважностью 2). Есть сигналы, где вместо 7 - единица (синусоидальный сигнал), но есть и сигналы, где соотношение полоса осциллографа / частота сигнала может составлять сотни, тысячи, и т д. Поэтому, при выборе полосы пропускания осциллографа нужно учитывать не частоту сигнала, а его полосу (спектр). Говорить о частоте сигнала можно только в комбинации с его формой - только в этом случае можно оценить полосу, занимаемую сигналом, и по ней выбрать осциллограф.

требуется лишь засечь и записать импульс(это если не принимать в расчет характеристики фронтов сигнала, просто логический анализатор), на какой максимальной частоте можно работать?

ну, "логический анализатор" и "засечь импульс" - это разные задачи.
Чтобы поймать импульс, нужно учитывать не частоту (импульс может быть и одиночным), а длительность импульса. Сравнительно точно определить амплитуду импульса можно, если его длительность больше времени нарастания осциллографа.
Время нарастания ПХ осциллографа - это сопряженная с полосой характеристика. У осциллографов с полосой 10 МГц время нарастания 35нс, у осциллографов с полосой 50МГц - время нарастания 7нс. Общепринятая формула такая: F=0,35/T .

 

#5 2011-01-24 20:08:43

winnik
Member

Re: основная характеристика

Вопрос, зачем нужен этому осциллу стробоскопический режим с эквивалентной частотой дискретизации 800 MSPS, если у него полоса пропускания аналоговой части 15 МГц? Сигнал, с такой полосой он оцифрует и при своих номинальных 32 MSPS.

Вот взять к примеру тот же HANTEK,при частоте дискретизации 250 MSPS, он имеет полосу пропускания КВО 100 МГц, что соответствует теореме Котельникова, хотя та же модель с режимом стробоскопа, имеет полосу пропускания КВО 200 МГц, при той же частоте дискретизации 250 MSPS. Здесь все логично.

Извиняйте, если не там спросил, но новых веток решил не плодить).

 

#6 2011-01-24 21:06:23

Oscill
Oscill author

Re: основная характеристика

Тут ответов несколько.
1) реальная полоса КВО - 20МГц, а в плате 1.23 было и 25МГц;
2) АЧХ КВО пологая, то есть частотные составляющие свыше 15МГц также проходят до АЦП, хоть и несколько ослабленные;
3) в стробоскопическом режиме производится одна из операций поверки - измерение времени нарастания и выброса ПХ. Соответственно, регулировка также выполняется при 100нс/дел.
4) аппаратно интерполятор совсем недорог, остальное - программно.

 

Forum Tools