Выбираем цифровой осциллограф

[therian]

картинку в студию, а из теоремы скучу стаканчик хоть какая та польза будет


(личным опытом знаю что доступные простым смертным приборы ниже 5Х уже сигнал привратят в полную неразбериху, то что теорию осуществляют некоторые машины известно но нам тех машин не видать даже) мериш чистый синус на 5х а оно тебе ЧМ и SSB показывает и думаеш ух ты откуда

[-=БлОнДиНоЧк@=-]

Если не ограничить полосу пропускания входа до fдиск/2 тогда действительно получится барахло. Но обычно полоса ограничена.

[Alex777]

не хочется затевать длинные споры о там как работают цифровые осциллографы, но мне кажется, что многие ваши убеждения глубоко ошибочны
про теорию цифровых осциллографов и как они устроены много написано и руководствах по эксплуатации на разные тип осциллографов и в разных прочих статьях в интернете и на сайтах производителей и все это можно найти там. Но то, что вы излагаете там не упоминается, а в некоторых случаях даже описано ровно наоборот.
вот например последнее - "чтобы "видно синус" достаточно двух выборок на период. Все нормальные цифровые осциллографы по двум выборкам восстанавливают исходный сигнал, лежащий в полосе дискретизация/2. В характеристиках таких осциллографов пишется: sin(x)/x."согласно теоремы Котельникова так оно и есть, но учтите, что в этой теореме ряд sin(x)/x бесконечный, а при реальной реализации он имеет конечное число полиномов, это приводит к тому, что 2 точек на период для реконструкции сигнала совсем не достаточно, и любой пользователь цифрового осциллографы это знает (сам проверял неоднократно) и тут сарказм therian вполне уместен

отличные алиасы! Натуральнейшие. Эффект Гиббса увидим, если попытаемся восстановить весь сигнал, а не только его мгновенные значения

приложите тут какую-нибудь скриншит с примером, а то, как говорится, слово к делу не пришьешь

[-=БлОнДиНоЧк@=-]

Выбрали осциллограф

[SmarTrunk]

В общем, похоже, доступные по цене цифровые осциллографы пока могут иметь свои заморочки, причем реклама только запутывает.
Топовые модели Лекрой и Тектроникс (от 10000 USD) уже весьма совершенны, а вот "бюджетные" (до 1000 USD) могут иметь заметные ограничения. Что уж говорить про дешевые осциллографические пробники..

[62256]

раскажите это теоретику и даже он засмеет

это - как раз и есть теория. И практика. Двух точек на период достаточно цифровому осциллографу для воспроизведения синусоидального сигнала с допустимой погрешностью.

но мне кажется, что многие ваши убеждения глубоко ошибочны
про теорию цифровых осциллографов много написано в разных прочих статьях в интернете

я ж приводил цитату из "разной прочей статьи" с тем же тезисом, что и у меня, про работу пикового режима.

и на сайтах производителей

Вы подали замечательную идею! Тектроникс считаем производителем? Открываем Tektronix: Application Note > TDS5000B, TDS6000B, TDS/CSA7000B Series Acquisition Modes, и видим там описанное мной усреднение (High resolution) в один проход (для однократного сигнала).

а в некоторых случаях даже описано ровно наоборот.

примеры. Мой тезис, и "наоборот".

2 точек на период для реконструкции сигнала совсем не достаточно

конечно, для реконструкции сигнала недостаточно. Но у меня речь шла не просто про сигнал, а про синусоидальный сигнал. Для него - достаточно.

имеет конечное число полиномов, это приводит к тому, что 2 точек на период для реконструкции сигнала совсем не достаточно

это - проблемы реализации интерполяции, а не ущербность принципа.

приложите тут какую-нибудь скриншит с примером, а то, как говорится, слово к делу не пришьешь

это попозже, с Вашего позволения.

[SmarTrunk]

Считается, что частота оцифровки должна быть хотя бы втрое выше полосы пропускания, а полоса пропускания хотя бы втрое выше частоты цифрового сигнала.

По усреднению - усреднение за один проход неизбежно снижает полосу (в 3...100 раз). Такой режим есть у Теков и Леков, заодно он увеличивает эквивалентное разрешение (с 8 до 9...11 бит). В известных мне моделях Лекрой этот режим требует немало памяти, т.к. сначала сигнал записывается на максимально возможной частоте оцифровки, а потом уже обрабатывается цифровым фильтром.

Если сигнал периодический, там все проще - и эквивалентная частота оцифровки, и усреднение между проходами.

Во всех новых моделях заявлен "цифровой фосфор", но мы все понимаем, что это по-разному может быть реализовано.

Производители - сволочи, замалчивают нюансы, либо напускают туману, а продавцы часто сами ничего не знают. Что и приводит к подобным дискуссиям.

[therian]

Вы явно цифровой осциллограф в руках не держали а я волосы уже рвал когда столкнулся с этим.

2 точек на период для реконструкции сигнала совсем не достаточно

конечно, для реконструкции сигнала недостаточно. Но у меня речь шла не просто про сигнал, а про синусоидальный сигнал. Для него - достаточно.

тогда у меня сверхскоростной осциллограф получается из мультиметра с диодом.

Какой смысл заранее известный сигнал "мерить", тут выбираем измерительный прибор чтобы мерить а не теории проверять

[Alex777]

это - как раз и есть теория. И практика. Двух точек на период достаточно цифровому осциллографу для воспроизведения синусоидального сигнала с допустимой погрешностью.

к сожалению недостаточно, даже для синуса

я ж приводил цитату из "разной прочей статьи" с тем же тезисом, что и у меня, про работу пикового режима.

только про цитаты о работе пикового детектора с вами и согласен

примеры. Мой тезис, и "наоборот".

цитата "В ОЗУ надо писать результат от всех двух, трех, четырех и т д..." на ссылке приведенной вами отчетливо видно, что для режима Sample о ОЗУ пишется всего ОДИН результат выборки (что и поясняется описанием слева от рисунка) и четко виден принцип прореживания (и он описан ниже) - полученные, но "игнорируемые" для записи в ОЗУ точки дискретизации - это пустые кружочки (это лиший раз подтверждает, что АЦП всегда молотит на максимальной частоте, но пишет не все сэмплы в память)

цитаты "где они эффективно задавлены фильтрами перед АЦП." " фильтр перед АЦП для борьбы с алиасами нужен один - на половину (треть, четверть...) Fs. Остальное эффективно делается после АЦП" (и пр. про фильтры) фильтров на перед АЦП, ни после в цифровых осциллографах никаких нет (см. структурную схему входного тракта осциллографа рис 8 в http://cp.literature.agilent.com/litweb ... 5732EN.pdf ) и по тексту нет никакого упоминания про фильтры перед и после АЦП

цитата "Уже Peak mode работает как Вы выше описали - в ОЗУ складывается минимум и максимум из серии выборок АЦП." на ссылке приведенной вами отчетливо видно, что для режима Peakв ОЗУ НЕ складывается минимум и максимум из серии выборок АЦП, а в ОЗУ записываются или минимальное или максимальное значение за конкретный интервал времени

я пишу "Даже в режимах Average складываются не сэмплы, а проходы разверток", в пишите "одно не исключает другого. " но сложение соседних сэмполов, как в режиме увеличения разрешения, на одном проходе развертки и сэмплов, имеющих одно временное положение при сложении каждой последующей развертки - это АБСОЛЮТНО разные вещи, хотя бы потому, что увеличение разрешения до 12 бит ограничивает полосу сигнала, а режим усреднения Average - нет.
см. описания алгоритма на стр. 217 http://www.lecroy.com/tm/library/manual ... _Rev_K.pdf и см. стр. 207 http://cp.literature.agilent.com/litweb ... -97022.pdf да и на вашей ссылке тоже есть этот режим
тстати, на вашей сылке прекрасно описаны все режимы сбора информации цифрового осциллографа! Может вы что там просто не поняли?

цитата " Двух точек на период достаточно цифровому осциллографу для воспроизведения синусоидального сигнала с допустимой погрешностью " 3% (а это и есть погрешность большинства цифровых осциллографов ) не получите никогда, при двух точках на период
цитата " это - проблемы реализации интерполяции, а не ущербность принципа." эту "ущербную" интерполяцию имеют все до одного цифрового осциллографа в мире и они с ней работают. Вы где-то встречали осциллограф с идеальным алгоритмом sin(x)/x ?

это попозже, с Вашего позволения.

уж хотелось бы увидеть что-нибудь из подтверждения ваших слов

хотя зачем я вас разубеждаю - хотите так думать - думайте

Последний раз редактировалось Alex777 Сб мар 20, 2010 12:35:47, всего редактировалось 4 раз(а).

[Alex777]

Считается, что частота оцифровки должна быть хотя бы втрое выше полосы пропускания, а полоса пропускания хотя бы втрое выше частоты цифрового сигнала.

По усреднению - усреднение за один проход неизбежно снижает полосу (в 3...100 раз). Такой режим есть у Теков и Леков, заодно он увеличивает эквивалентное разрешение (с 8 до 9...11 бит).

согласен, но запас по частоте дискретизации, по моей практике, лучше иметь - 5...6 раз.

[62256]

[quote=therian]Какой смысл заранее известный сигнал "мерить"[/quote]
заранее известным является форма сигнала - синусоидальная (так Вы сами написали). Ни частота, ни амплитуда - не известны. Но если эта частота ниже Fs/2, то и её, и амплитуду можно измерить. Причем, точность этого измерения зависит не от количества выборок на период, а просто от количества выборок за время измерения. При условии чуть более двух выборок на период. Кстати, если нужно измерить только напряжение - то и этого требования нет: например, можно одну выборку делать на сотню периодов сигнала (естественно, апертура АЦП должна быть значительно уже периода).

По усреднению - усреднение за один проход неизбежно снижает полосу (в 3...100 раз). .

так это и требуется на медленной развертке! Иначе - алиасы, при широкополосном входном сигнале. Альтернатива - пиковый режим.

и усреднение между проходами.

усреднение между проходами также может снизить полосу - при джиттере синхронизации. Если джиттер будет равен интервалу дискретизации, то сужение полосы будет таким же, как при однопроходном усреднении.

[quote=Alex777]цитата "В ОЗУ надо писать результат от всех двух, трех, четырех и т д...[/quote]
ну правильно, нужно. Это было мое мнение. Подтвержденное тектрониксом, к примеру.

на ссылке приведенной вами отчетливо видно, что для режима Sample о ОЗУ пишется всего ОДИН результат выборки

так вот этот режим я и ругаю, противопоставляя ему усреднение/пиковый. И именно про них говорю, что в выходной массив должен попасть результат всех выборок, только тогда будет эффект от быстрой дискретизации АЦП на медленной развертке при ограниченном ОЗУ. В Sample моде лишние выборки теряются, и никакого толку от работы АЦП на максимальной частоте нет: разрешение не увеличивается, шум не уменьшается, алиасы не давятся. А вот при усреднении или пиковом режиме в ОЗУ пишется результат от всех выборок - в первом случае результат суммирования выборок , деленный на их количество, а во втором - результат поиска минимама и максимума от всех выборок.

фильтров на перед АЦП, ни после в цифровых осциллографах никаких нет (см. структурную схему входного тракта осциллографа рис 8 в http://cp.literature.agilent.com/litweb ... 5732EN.pdf

я посмотрел эту схему, и увидел там фильтр перед АЦП: треугольничек, в котором горизонтальная линия заваливается вниз. Может, у Вас есть принципиальная схема? Я укажу конкретные компоненты.
А вот фильтр после АЦП (кстати, я ни разу так не написал) - это уже цифровой алгоритм, который тоже может называться фильтром - например, упомянутое усреднение/высокое разрешение является фильтром. Вот на этой схеме Тектроникс обозвал фильтр после АЦП так: "FIR filter" .

уж хотелось бы увидеть что-нибудь из подтверждения ваших слов

на ссылке приведенной вами отчетливо видно, что для режима Peakв ОЗУ НЕ складывается минимум и максимум

ну, тут Вы меня неправильно поняли. Слово "складывается" означало "размещается", а не "суммируется". Ну вот как "шпалы складываются на площадке". От слова "склад". Вообще, различить очень просто: если складывается куда-то - то подразумевается перемещение объекта. А если складывается с чем-то, то тут скорее о сумме речь идет. У меня было написано: "складываются в ОЗУ". Куда складываются - в ОЗУ. С другой стороны, отбросив филологию: суммировать в ОЗУ - невозможно. ОЗУ - устройство хранения, а не математических операций.

увеличение разрешения до 12 бит ограничивает полосу сигнала, а режим усреднения Average - нет.

так это не потому, что HiRes и Avg. А потому, что однопроходно - и многопроходно (хотя, см выше про ограничение полосы многопроходным усреднением вследствие джиттера триггера).
Полосу же на медленной развертке и нужно ограничивать, иначе - наложение спектров вызовет искажение осциллограммы. Это ограничение полосы при однопроходном усреднении не портит осциллограмму - фронты остаются крутыми. А вот артефакты от наложений - убирает.

3% (а это и есть погрешность большинства цифровых осциллографов ) не получите никогда, при двух точках на период

"никогда" - это громко сказано. При достаточной длине памяти - получу и меньше. Дело в другом: память коротка на скоростях, где две точки на период. И в этих условиях, чем больше периодов синусоидального сигнала помещается в память (то есть, чем больше точек на период) - тем точнее. Естественно, частота сигнала не должна быть точно равна половине Fs.

Вы где-то встречали осциллограф с идеальным алгоритмом sin(x)/x ?

идеал вообще недостижим - для него бы потребовалось бесконечное количество выборок и бесконечное количество мат.операций (например, при ровно двух точках на период). На практике, ОЗУ мало, и и считать много синусов затратно. Поэтому говорят про 3 точки на период.

уж хотелось бы увидеть что-нибудь из подтверждения ваших слов

если предыдущих опровержений Ваших слов - мало, то вот (на этот раз - от Agilent):

What are the tradeoffs in employing a sin(x)/x software reconstruction filter in an oscilloscope? If the input signal is initially band-limited, or if the hardware of the oscilloscope properly limits the sampled frequency components beyond the Nyquist frequency, the tradeoffs are minimal. But if the input signal has significant high-frequency components beyond the system bandwidth, one artifact of sin(x)/x filtering is the possibility of software-created pre-shoot and over-shoot of the reconstructed waveform. This effect is essentially Gibbs phenomena.

суть: если в сигнале присутствуют ВЧ составляющие выше полосы (которую там выше советуют как половину Fs) то есть сверхкотельниковые составляющие, то на реконструированной осциллограмме появляются выбросы, которых не было в исходном сигнале.

хотя зачем я вас разубеждаю - хотите так думать - думайте

то, что я пишу - я уже не думаю. Я это уже просто знаю, поскольку сначала думал, а потом проверял и убеждался (а кое в чем - разубеждался, но об ём и не пишу, и не думаю ).

[Alex777]

ну, тут Вы меня неправильно поняли.

если бы вы больше выражались по нормальному русскому, видимо и вопросов у меня было бы меньше (и не приходилось бы домысливать). А информация в ОЗУ "записывается", а не "складывается".
Но как понимать вашу шутку " увидел там фильтр перед АЦП: треугольничек, в котором горизонтальная линия заваливается вниз." ? Мне казалось так обозначают усилители с ограниченной полосой пропускания, а не "фильтр перед АЦП для борьбы с алиасами .... на половину (треть, четверть...) Fs". Или опять, что-то "специфическое" имеется ввиду, типа "склада". Схем осциллографов в наших комплектах нет - спросите у кого-нибудь из продавцов этих приборов, может это поможет.
Вы как-то пытаетесь с одной стороны идеализировать цифровой осциллограф, типа если будет бесконечная память для хранения всех выборок, то при Fs/2 возможно восстановить сигнал полностью, соглашусь, что вероятнее всего так оно и есть (я имею ввиду ваше высказывания "точность этого измерения зависит не от количества выборок на период, а просто от количества выборок за время измерения" и " При достаточной длине памяти - получу и меньше (3%)"). Но что это за такой осциллограф? Если только не в каком-нибудь Маткаде по бесконечным выборкам сигнала произвести его восстановление при бесконечном числе фильтров sin(x)/x. С другой стороны вы вспоминаете, что "джиттер синхронизации" в осциллографе все-таки есть и он способен искажать сигнал при использовании усреднения или эквивалентной дискретизации.
Поэтому давайте говорить о реальных осциллографах с конечной памятью, реальным джиттером, ограниченной полосой пропускания и ограниченной частотой дискретизации . "суть: если в сигнале присутствуют ВЧ составляющие выше полосы (которую там выше советуют как половину Fs) то есть сверхкотельниковые составляющие, то на реконструированной осциллограмме появляются выбросы, которых не было в исходном сигнале. " Теоретически так оно и есть, но источников искажений сигнала в осциллографах много - например известно, что выбросы на вершине импульса АНАЛОГОВОГО осциллографа (польностью избавленного от алиасов) как раз и возникают из-за ограниченности полосы пропускания его канального усилителя (это режет верхние гармоники, что приводит к выбросам), полоса пропускания входного усилителя цифрового осциллографа так же имеет ограничение (крючок вниз в треугольничке ), что неизбежно приведет к появлению лже-выброса еще до АЦП и что будет отражено на экране как вы будет в этом "over-shoot of the reconstructed waveform" выделять Гиббсоновскую составляющую и искажения из-за аналоговую фильтрацию? И причин таких искажений великое множество. Да и мне как пользователю цифрового осциллографа какая разница из-за чего возникают искажения? Меня интересуют суммарные составляющие, искажающие сигнал и исходя из этого я выбираю себе осциллограф.

про "HiRes и Avg" и "Это ограничение полосы при однопроходном усреднении не портит осциллограмму - фронты остаются крутыми".

Ограничение полосы всегда испортит фронт, на то оно и "ограничение полосы пропускания" . Если ограничивать полосу по частоте в десятки-сотни раз больше реального, это конечно не завалит фронт и выбросов не добавит. Но при таком соотношении и ВЧ-алиасы до НЧ-сигнала не "достреляют" до низов. Смысла в такой фильтрации уже нет ...
Принципиальная разница между HiRes и Avg это не "однопроходность" или "многопроходность", по сути оба эти способа обработки сигнала являются "многопроходными". Но для HiRes точки усреднения - это соседние сэмплы (их число и есть число "проходов") на одной развертке, разнесенные на интервал сэмплирования и при их усреднении происходит "выпрямление" сигнала по временной оси, что и приводит к ограничению полосы пропускания. И чем больше этих точек усреднения, тем больше ограничение полосы. Это как усреднение "по горизонтали" на ограниченном временном интервале . Это позволяет получить результат быстро и для однократного сигнала , но ...плата за это ограничение полосы пропускания.
Для режима Avg усреднение производится для одних и тех же сэмплов, расположенных на временной оси в одной точке, но на разных проходах развертки, поэтому усреднение производится как "по вертикали". Для удаления шума или повышения разрешения (а число бит при этом так же увеличивается и это видно при измерениях амплитуды) необходим периодический сигнал, больше времени, но .... нет ограничения полосы пропускания.
А для борьбы с алиасами и эффектами Гиббсона в усилителе есть ограничение полосы пропускания, чаще всего это 20 МГц и это в большинстве случаев этого вполне достаточно. Для более высокочастотных осциллографов таких фильтров с разными полосами может быть уже около десятка - выбирай, что надо.
Вообще мое личное мнение, что борьба с алиасами и эффектами Гиббсона для большинства серийных осциллографов не актуальна, поэтому я и просил вам привести примеры на личных картинках.
Но для успешного использования цифрового осциллографа он, бесспорно, должен иметь как можно больше число разных режимов сбора информации и надо знать в каких случаях какой режим использовать
а для решения вашего "воспроса" с сэмплами и искажениями, как я вижу, все разработчики цифровых осциллографов борются за высокую частоту дискретизации и более длинную память, но это не для дешевых моделей...

[-=БлОнДиНоЧк@=-]

Это бессмысленно, хватит. Спросили мнение о приставке за 45$ вы начинаете, какие у нее недостатки по сравнению со скопом в 20000$, он 45 стоит! За свою цену он обладает большими чем нужно возможностями, вы же даже в руках его не держали и не пробовали что-то измерять. Но мусора в его сторону океан целый. Для любителей, наладки простых ИИП, усилителей НЧ, и всего прочего, он просто идеально подходит, нормальный софт. Так что не стоит о нем так плохо.

[Alex777]

Это бессмысленно, хватит. Спросили мнение о приставке за 45$

вы правы, коллега - все эти разговоры не про девайсы за 45 $ (простите, но "грязи" не заметил) , хотя может, кто-то что и понял из всего этого...

[therian]

Это бессмысленно, хватит. Спросили мнение о приставке за 45$ вы начинаете, какие у нее недостатки по сравнению со скопом в 20000$, он 45 стоит! За свою цену он обладает большими чем нужно возможностями, вы же даже в руках его не держали и не пробовали что-то измерять. Но мусора в его сторону океан целый. Для любителей, наладки простых ИИП, усилителей НЧ, и всего прочего, он просто идеально подходит, нормальный софт. Так что не стоит о нем так плохо.

держал с очень похожими характеристиками и с лишним ноликом в цене, держал так что об пол разбить так и хотелось, вот и пытаюсь спасти товарищя от игрушки которая нервы только мотать будет а не мерить, даже даром не берите пожалейте себя, все равно не осциллографа ни измерений у вас от этого не появится

[-=БлОнДиНоЧк@=-]

Какой держали? Ну хотите, я сниму несколько каких нибудь осциллограмм, для сравнения на нем, DS1102E и С1-99. Зря вы на него так. Нормальный прибор за свои деньги, гораздо лучше того, что могут предложить. Какой нибудь убогий древний аналоговый осциллограф с убогой синхронизацией?
Ну вот лично я ничего плохого о нем не скажу, по крайней мере им TRUE RMS можно мерить. Да и много в нем автоматических измерений.
Ладно дело ваше Продолжайте философию о алиасах...

[62256]

Мне казалось так обозначают усилители с ограниченной полосой пропускания, а не "фильтр

ограниченная полоса пропускания - это и есть фильтр. Не могу понять, Вы всё еще утверждаете, что у осциллографов нет фильтров перед АЦП?

полоса пропускания входного усилителя цифрового осциллографа так же имеет ограничение (крючок вниз в треугольничке ), что неизбежно приведет к появлению лже-выброса еще до АЦП

отнюдь не неизбежно. Вы разве не видели переходной характеристики без выброса? Выброс в аналоговом тракте - это следствие его спецнастройки чтобы войти в норму по времени нарастания, но никак не принципиальная особенность КВО.

как вы будет в этом "over-shoot of the reconstructed waveform" выделять Гиббсоновскую составляющую и искажения из-за аналоговую фильтрацию?

чуть выше Вы утверждали, что фильтра перед АЦП - нет. Так откуда аналоговая фильтрация? Считаем, что на входе АЦП идеальный единичный импульс. Кстати, если клок АЦП занижен - то и при реальном КВО так будет, а вот гиббсоновские составляющие останутся. Аналогично, если полоса КВО рассчитана на эквивалентную развертку, а работа идет в реальном режиме. То есть, возможный (но вовсе не обязательный) выброс ПХ - привязан к ФЧХ КВО, а вот эффект Гиббса - к частоте дискретизации и количеству точек интерполятора. Уйдя дискретизацией далеко вниз (медленный Sample mode при ограниченной памяти), sin(x)/x выдаст звоны на фронтах. Другое дело, что умные осциллографы не делают sin(x)/x на таких развертках, где интервал дискретизации больше времени нарастания КВО.

Ограничение полосы всегда испортит фронт, на то оно и "ограничение полосы пропускания"

.
усреднение в пределах одного интервала записи в ОЗУ (что происходит в HiRes mode осциллографа) - фронт не портит. Визуально фронт будет вертикален, поскольку даже 4 кило выборок - минимум вдвое больше, чем точек на экране хоть автономного скопа, хоть ПК. А вот составляющие сигнала, которые выше клока АЦП - будут подавлены в этом HiRes mode. В отличие от Sample mode, где эти составляющие вызовут артефакты осциллограммы - наложение спектров.

Но для HiRes точки усреднения - это соседние сэмплы (их число и есть число "проходов") на одной развертке, разнесенные на интервал сэмплирования

нет, Вы недополняли принцип. Усреднение производится группой, выше ж описана патентованная технология Тектроникса: допустим, в ОЗУ надо складировать (это слово лучше?) со скоростью 500 Мsps. АЦП запускают с тактом 5ГГц, и каждые его 10 слов - усредняют, получая одно слово, записываемое в ОЗУ. То есть, выборки в ОЗУ - уникальны, и нет такого мгновения, которое попадает в соседние выборки ОЗУ.

но ...плата за это ограничение полосы пропускания.

это ограничение - не плата, а наоборот - профит! Поскольку ограничиваются те частоты, которые все равно не могут быть показаны на экране достоверно, а только искажают картинку (овернайквистовские). Представьте в вышеописанном тектрониксовом примере, что на входе смесь из 30МГц и 410МГц. Осциллограф в Sample mode покажет нам вместо 410 МГц - сигнал 90МГц, что будет грубой ошибкой - исказит 30МГц до неузнаваемости. А HiRes mode просто задавит эти 410 усреднением, и покажет 30МГц в чистом виде (сравнительно чистом).

А для борьбы с алиасами и эффектами Гиббсона в усилителе есть ограничение полосы пропускания, чаще всего это 20 МГц и это в большинстве случаев этого вполне достаточно. Для более высокочастотных осциллографов таких фильтров с разными полосами может быть уже около десятка - выбирай, что надо.

а чуть выше кто-то утверждал, что фильтров нет...

Вообще мое личное мнение, что борьба с алиасами и эффектами Гиббсона для большинства серийных осциллографов не актуальна

потому что там:
а) есть фильтры до АЦП, давящие алиасы в районе макс клока АЦП, и тем самым не дающие крутых фронтов (коими питается эффект Гиббса)
б) есть фильтры после АЦП - Avg/HiRes/Peak mode, использующие АЦП всегда на максимальном клоке, тем самым смещающие алиасы в область этого макс.клока, где они эффективно подавлены - см п. а)

Но для успешного использования цифрового осциллографа он, бесспорно, должен иметь как можно больше число разных режимов сбора информации и надо знать в каких случаях какой режим использовать
... как я вижу, все разработчики цифровых осциллографов борются за высокую частоту дискретизации и более длинную память

полностью согласен!

все разработчики цифровых осциллографов борются за высокую частоту дискретизации и более длинную память

Да, лучше быть богатым и здоровым. Но всё упирается в задачи. Даже киевско-тульский осциллограф с дискретизацией всего 100кГц помог отремонтировать, думаю, десятки тысяч автомобилей, и принес инжекторщикам отличный заработок, многократно окупивший этот девайс. Тем, кто чинит блоки питания ПК (к примеру), совсем не нужно гигасамплов и мегабайтов. А вот спалить вход у осцилла за три тыщщы баксов (даже если он его купит) - будет трагедией.

[Alex777]

ограниченная полоса пропускания - это и есть фильтр. Не могу понять, Вы всё еще утверждаете, что у осциллографов нет фильтров перед АЦП?

не возражаю - даже предлагаю к фильтрам перед АЦП отнести еще и входной разъем BNC (его полоса тоже ограничена), входную емкость и сопротивление при входе 1 МОм, ну и не забывать про внешней делитель 1:10, который в положении 1:1 имеет полосу 6 МГц.
только разговор начался только, что кто-то предлагал "фильтр перед АЦП для борьбы с алиасами нужен один - на половину (треть, четверть...) Fs", но плавно это перевел в "крючок вниз" на входном усилителе и это видимо оказалось фильтром на " четверть Fs ", а сейчас мы уже дискутируем о всем, что может ограничить полосу частот. Вернитесь к началу этого вопроса и к радотехническому термину и компоненту именно "фильтр", поскольку вы даже не предполагаете, какая полоса среза у элемента с символом "крючок вниз".

отнюдь не неизбежно. Вы разве не видели переходной характеристики без выброса? Выброс в аналоговом тракте - это следствие его спецнастройки чтобы войти в норму по времени нарастания, но никак не принципиальная особенность КВО.

отчего же не видел, видел и неоднократно, только это всегда происходило, когда время нарастания входного импульса было в десять и больше раз, чем собственное время нарастания осциллографа. Но при уменьшении времени нарастания импульса, при использовании того же осцилорафа, выброс становился все больше, по мере того, как импульс становился все более крутым. И никакие настройки в аналоговом такте (киевско-тульского или тектроникс-лекроевского) не могут изменить физики этого процесса - при соотношении времени нарастания сигнала и осциллографа менее 10 неизбежно появляется выброс. Это и есть особенность КВО

усреднение в пределах одного интервала записи в ОЗУ (что происходит в HiRes mode осциллографа) - фронт не портит. Визуально фронт будет вертикален, поскольку даже 4 кило выборок - минимум вдвое больше, чем точек на экране хоть автономного скопа, хоть ПК

Ничего подобного. Если говорить то фронт 1 мкс, при "4 Гига выборок" (кило просто не серьезно), то не испортит поскольку полоса среза такого фильтра HiRes оказывается в Мегагерцовой области, если говорить про фронт 1 нс, то завал фронта будет очевиден (да и амплитуды тоже), поскольку частоты сигнала и полоса среза фильтра сопоставимы. На нашем LeCroy (серии WaveRunner) при изменении числа бит внизу появляется окно, индицирующее ограничение полосы пропускания, что очень удобно при измерениях.

Но для HiRes точки усреднения - это соседние сэмплы (их число и есть число "проходов") на одной развертке, разнесенные на интервал сэмплирования
нет, Вы недополняли принцип. Усреднение производится группой

мы говорим об одном и том же, но вам почему-то хочется спорить даже об этом; читайте внимательнее (и думайте о том, что читаете)

на входе смесь из 30МГц и 410МГц. Осциллограф в Sample mode покажет нам вместо 410 МГц - сигнал 90МГц, что будет грубой ошибкой - исказит 30МГц до неузнаваемости. А HiRes mode просто задавит эти 410 усреднением, и покажет 30МГц в чистом виде (сравнительно чистом).

Увеличьте длину используемой памяти и полоучите чстоту дискретизации 5 ГГц это уже не исказит частотную компоненту 410 МГц (частота сигнала в десять раз меньше частоты дискретизации), сигнал частотой 30 МГц не будет искажен, компонента 410 МГц уже будет присутствовать в отображаемом сигнале - и именно это будет достоверное отображение сигнала и корректное использование возможностей осциллографа для поддрержания целостности сигнала.
то, что вы хотите сделать - это и есть "грубый стробоскопический эффект" про который я уже упоминал ранее.

Для более высокочастотных осциллографов таких фильтров с разными полосами может быть уже около десятка - выбирай, что надо. а чуть выше кто-то утверждал, что фильтров нет...

кто-то сразу об этом говорил, в ответ на то, что кто-то предлагал перед АЦП фильтры на " четверть Fs".

есть фильтры после АЦП - Avg/HiRes/Peak mode, использующие АЦП всегда на максимальном клоке

ну если только эти фильтры имелись ранее ввиду "после АЦП", то согласен, но:
1. "чистый" режим Avg не использует "максимального клока" (если только не установлена максимальная частота дискретизации), поскольку усредняет данные в режиме Sample, то есть полученные после прореживания.
2. тогда надо туда еще отнести и фильтры "растягивающие" АЧХ, например "Booster" в старших Тектрониксах
PS кажется людям это полемику не интересно это читать, поскольку к выбору осциллографу за 45 $ это не имеет никакого отношения

Последний раз редактировалось Alex777 Пн мар 22, 2010 07:02:58, всего редактировалось 7 раз(а).

[therian]

Какой держали? Ну хотите, я сниму несколько каких нибудь осциллограмм, для сравнения на нем, DS1102E и С1-99. Зря вы на него так.

Вы чего,я какраз на DS1102E имею большие надежды иначе бы не рисковал связываться с китайцами напрямую, он как раз по параметрам отвечает названию осциллограф. Если он достаточно хорош для HP то и для меня, они же закупают у rigol'a и переименовывают под себя.
Я к приставкам имею большую злопамятность после личного опыта с ними.

[therian]

Мне казалось так обозначают усилители с ограниченной полосой пропускания, а не "фильтр

ограниченная полоса пропускания - это и есть фильтр. Не могу понять, Вы всё еще утверждаете, что у осциллографов нет фильтров перед АЦП?

Вот недавно на другом форуме переделывали Rigol 50Мгц на 100 и выяснилось что фильтр та есть но он выключаемый (не до конца правда, там небольшая емкость остается но это по технической причине электро переключения) и используется когда режим ограничения 20Мгц ставишь. Когда полностью убрали, осциллограф стал до 170Мгц точно мерить а так и 300 от передатчика на нем было видно