Допомога з осцилоскопом


13

Я трохи розгублений. Допоможіть будь ласка, щоб все було зрозуміло. Я хочу придбати осцилоскоп і знайшов дві підходящі для мене моделі.

  1. Rigol DS1102E
  2. Rigol DS1102CA

Але я не розумію різниці між ними. Я читав, що DS1102E має швидкість вибірки 1 GSa / s, а DS1102CA - 2 GSa / s. ДОБРЕ. Але що це дає на практиці? Обидва осцилоскопи мають пропускну здатність 100 МГц, тому я не знайду різниці в картині сигналів на екрані. Чи правий я? Тож чи можете ви пояснити мені, що означає "швидкість вибірки" та "пропускну здатність" для сучасних осцилоскопів? І в чому різниця між цими речами?

Відповіді:


14

Одна і та ж пропускна здатність означає, що обидва вони будуть однаковим загасанням сигналів. Це в основному означає, що 100 МГц є частотою обрізання для обох областей.

Вибірки в секунду - це роздільна здатність області. Якщо ви збільшуєте сигнал, неінтерпольовані точки даних будуть на відстані 0,5 нс для області 2GSa / s та 1 ns для 1GSa / s. Правило про те, що ви можете досить точно виміряти сигнал 100 МГц за допомогою області 1GSa / s та сигнал 200 МГц за допомогою 2GSa / s (~ 10 зразків / Гц)

Очевидно, що чим більше зразків, тим краще представлення оригінального сигналу. Вам доведеться зважити це з різницею у вартості.


19

Хоча інші відповіді дають гарне пояснення того, що відбувається насправді, я думаю, що вони обоє пропускають 2 ГСа / с на частоті 100 МГц.

Основним моментом є те, як загальнодоступні області здійснюють відбір проб. Вони часто мають ряд аналогових та цифрових перетворювачів, які можна підключити до різних каналів. Процес, який вони часто використовують для вибірки сигналів, називається переплетенням. В основному перетворювачі встановлюються таким чином, що перший один перетворювач відбирає зразок сигналу на каналі і починає його обробляти, потім наступний перетворювач бере вибірку сигналу і починає його обробку, потім третій і так далі, поки всі перетворювачі не взяли зразок. Після цього перший перетворювач знову бере пробу, а другий тощо. Так в основному цикл повторюється. Це дозволяє використовувати повільніші та дешевші аналогові цифрові перетворювачі, але негативно впливає на точність, оскільки зразки не будуть ідеально рівновіддаленими.

Отже, що відбувається, коли ви маєте двоканальний обсяг і використовуєте лише один канал? Добре, що всі перетворювачі працюють лише з одним каналом і забезпечують найкраще представлення сигналу, який вони можуть. Але якщо активувати і другий канал, половина перетворювачів перейде на другий канал, а половина залишиться працювати з першим каналом.

Як уже було написано, головне правило - мати 1 ГСа / с на 100 МГц смуги пропускання. Отже, якщо ви берете на 100 МГц діапазон з частотою дискретизації 1 ГСа / с, то ви можете ефективно використовувати лише один канал при повній пропускній здатності! Якщо ви хочете використовувати обидва канали, ви не можете використовувати їх на частотах, що перевищують 50 МГц, або ви отримаєте вибіркові артефакти.

З іншого боку, якщо у вас є 2-канальний діапазон частотою 2 ГГа / с 100 МГц, ви можете краще переглянути один 100-МГц-сигнал або отримати гарний вигляд двох каналів 100 МГц, що було б проблематично лише з 1 GSa / s сфера застосування.

Отже, як це стосується вас: Ну, давайте подивимось на веб-сайти продуктів. Що стосується Rigol DS1102CA , він пише в специфікаціях Real-time Sample Rate 2 GSa/s(each channel),1 GSa/s(dual channels), це означає, що ситуація, яку я пояснив, стосується тут. Сайту для Rigol DS1102E , він говорить з технічних: Real-time Sample Rate 1 GSa/s(each channel),500 MSa/s(dual channels).

Отже, врешті-решт DS1102E може працювати як один МГц одного каналу або 50 МГц двоканальним діапазоном, тоді як Rigol DS1102CA - це реальна двоканальна діапазон на 100 МГц.

Трохи додаткової інформації: Як я вже говорив, для сфери застосування погано використовувати декілька аналогових та цифрових перетворювачів для одного каналу, оскільки відстань у часі між зразками точно не буде однаковою. Ця проблема спочатку вирішується з особливою обережністю в маршрутизації тактових сигналів для перетворювачів, щоб годинник досягав усіх перетворювачів одночасно. Ще одним (іноді кращим) рішенням є використання багатоканальних перетворювачів. Зазвичай простіше маршрутизувати тактовий сигнал так, щоб він досягав всіх каналів на одному мікросхемі одночасно, ніж це спрямовувати тактовий сигнал, щоб він досягав усіх фізично окремих мікросхем одночасно. Деякі конвертери використовують і інші хитрощі. Наприклад, один канал може спрацьовувати при позитивному нахилі годин, тоді як другий може спрацьовувати на негативному нахилі годин.


Тут найкраща відповідь!
Лео Леопольд Герц 준영

4

Частота дискретизації - це швидкість, з якою діапазони a / d відбирають сигнал і перетворюють його у пікселі на екрані, щоб ви могли його бачити. Ваша сфера по суті відбирає сигнал і малює точки зі швидкістю вибірки, а потім малює лінії або криві між кожною точкою. Чим більше точок вибірки, тим точніший або вірний для життя сигнал, який ви будете дивитись.

Пропускна здатність - це пропускна здатність вхідного діапазону -3 дБ для області застосування, тому вона говорить вам про максимальну частоту, яку він може бачити. Старе правило - отримати пропускну здатність, що вдвічі перевищує частоту, хоча іноді 3 та більше разів можуть бути корисними в залежності від того, над чим ви працюєте і що вам потрібно бачити.

Ось довідкова стаття про особливості осцилографа.


3
Хоча теорема вибірки говорить про те, що потрібно проводити вибірку зі швидкістю (більше) вдвічі більшою частотою. компонент сигналу PERSERVE всю інформацію в сигналі, безумовно, що не поширюється на VIEWING сигнали у часовій області. Синусоїдальна хвиля 22 кГц не була б схожа на синусоїду, якщо взяти вибірку на частоті 44,1 кГц. У статті, з якою ви посилаєтеся, зазначено, що "правило" полягає в тому, що частота дискретизації повинна бути в 3 - 4 рази більше пропускної здатності, але я відчуваю, що всі області Tektronix, з якими я працював, мають частоту вибірки в 10 разів більше їх пропускної здатності.
GummiV

Так, мій 100 МГц тек у мене вдома має швидкість 1GS / s, проте мій 13Ghz Lecroy має швидкість 40GS / s на канал. Тож це залежить від обладнання, яке ви маєте, як швидко їдете і скільки можете заплатити :)
Деякий апаратний хлопець

0

Як правило, пропускна здатність і частота вибірки повинні бути в 4–5 разів перевищувати максимальну частоту, яку потрібно виміряти. Ви також повинні знати, що якщо ваш вхідний сигнал не є чистою синусоїдою, він також містить гармоніки зі значно більшими частотами. Для точного придбання ви повинні висвітлити хоча б деякі з цих гармонік.

На частоті максимальної смуги пропускання (тут 100 МГц) синусова хвиля цієї частоти послаблюється 3dB аналоговим фронтальним діапазоном області. Це означає, що він вимірюється лише у 70% від його реального значення (тобто 30% похибки). Швидкість вибірки вказує, скільки вимірювань проводиться за масштабом в секунду, тобто наскільки точна форма сигналу набувається (1 ГС / с дорівнює 10 вимірювань на сигналі 100 МГц).

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.