Влияние разных частот дискретизации на формы сигналов, отображаемые осциллографами. Тесты в реальных условиях. Теория и практика. Часть 2

Продолжение

На следующих рисунках показаны осциллограммы, измеренные при частотах дискретизации 15 МГц, 60 МГц и 150 МГц для прямоугольного сигнала частотой 1,5 МГц:

Видно, что требования к частоте дискретизации при измерении прямоугольного сигнала частотой 1,5 МГц значительно выше, чем при измерении синусоидального сигнала той же частоты. При 20-кратной частоте дискретизации измерение синусоидального сигнала позволяет приблизиться к реальной форме сигнала, тогда как для прямоугольного сигнала даже при 40-кратной частоте дискретизации фронт остается недостаточно ровным.

Основная причина заключается в том, что прямоугольный сигнал содержит не только основную частоту 1,5 МГц, но и большое количество высокочастотных гармоник. Поэтому для корректного отображения прямоугольных сигналов недостаточно ориентироваться только на основную частоту.

Измерение синусоидального сигнала частотой 1,5 МГц при частоте дискретизации 30 Мвыб/с.

Треугольная волна

Далее рассмотрим треугольную волну частотой 150 кГц и напряжением 10 В.

Измерение треугольной волны частотой 150 кГц при частоте дискретизации 150 кГц:

При измерении треугольной волны частотой 150 кГц и частотой дискретизации 15 кГц/с частота изменилась с 150 кГц до 923,1 мГц:

При измерении треугольного сигнала частотой 150 кГц и частотой дискретизации 1,5 Мвыб/с частота отображалась корректно, однако форма сигнала была искажена, а также наблюдалась разница напряжений:

При измерении треугольного сигнала частотой 150 кГц и частотой дискретизации 15 Мвыб/с форма сигнала стала корректной, однако все еще наблюдалась небольшая погрешность по напряжению:

При измерении треугольной волны частотой 150 кГц и частотой дискретизации 150 Мвыб/с частота отображалась корректно, форма сигнала полностью соответствовала оригиналу, а напряжение находилось в пределах нормы:

Пилообразная волна

Рассмотрим пилообразную волну частотой 150 кГц.

Измерение пилообразной волны частотой 150 кГц при частоте дискретизации 150 кГц:

При измерении пилообразного сигнала частотой 150 кГц и частотой дискретизации 15 кГц/с частота изменилась до 924 мГц:

При частоте дискретизации 300 кГц частота отображалась корректно, однако форма сигнала была искажена, а также наблюдалась погрешность по напряжению:

При частоте дискретизации 3 Мвыб/с форма сигнала стала корректной, однако небольшая разница напряжений сохранялась:

При измерении сигнала с частотой дискретизации 150 Мвыб/с форма сигнала и напряжение полностью соответствовали реальным значениям:

Выводы

Проведенные практические тесты позволяют лучше понять требования к частоте дискретизации при измерении различных типов сигналов. Если отображаемая осциллографом форма сигнала существенно отличается от ожидаемой, одной из причин может быть недостаточная частота дискретизации.

О компании MICSIG

Компания Shenzhen Micsig Technology Co., Ltd. является ведущим разработчиком и производителем оборудования для тестирования и измерения сигналов. Это высокотехнологичное инновационное предприятие, специализирующееся на разработке современных решений в области осциллографов и осциллографических щупов.

MICSIG является одним из пионеров в разработке планшетных осциллографов и лидером в области оптически изолированных измерительных щупов. Компания постоянно совершенствует технологии, помогая специалистам повышать эффективность и качество работы.

Основная продукция компании включает:

• осциллографы высокого разрешения;
• планшетные осциллографы;
• автомобильные диагностические осциллографы;
• осциллографы с раздельной архитектурой;
• оптически изолированные щупы;
• высоковольтные дифференциальные щупы;
• гибкие токовые щупы (катушки Роговского);
• высокочастотные щупы переменного и постоянного тока;
• низкочастотные щупы переменного и постоянного тока.

Окончание

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик осциллографов в Украине:
купить осциллограф в Украине

Поставки со склада и под заказ:

GW Instek, RIGOL, SIGLENT, OWON, Tektronix, Iwatsu, LeCroy, HANTEK, MICSIG