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 с частотой 1,5 МГц значительно выше, чем при измерении синусоидального сигнала с той же частотой. При 20-кратной частоте дискретизации измерение синусоидального сигнала с частотой 1,5 МГц позволяет приблизиться к истинному сигналу, в то время как в случае с прямоугольным сигналом при 40-кратной частоте дискретизации даже фронт сигнала с частотой 1,5 МГц будет довольно неровным. Основная причина заключается в том, что прямоугольный сигнал с частотой 1,5 МГц имеет только основную частоту 1,5 МГц и содержит также высокочастотные гармоники. Поэтому для прямоугольных сигналов недостаточно просто соответствовать основной частоте с заданной частотой дискретизации.

　　На рисунке выше показано измерение синусоидального сигнала частотой 1,5 МГц с частотой дискретизации 30 Мвыб/с.

3. Волна треугольника

Далее проверим треугольную волну частотой 150 кГц и напряжением 10 В:

Измерение треугольной волны частотой 150 кГц с частотой дискретизации 150 кГц, как показано на рисунке ниже:

При измерении треугольной волны частотой 150 кГц и частотой дискретизации 15 кГц/с частота изменилась с 150 кГц до 923,1 мГц (обратите внимание, что это m, а не M, 1000 мГц = 1 Гц), как показано на рисунке ниже:

При измерении треугольного сигнала частотой 150 кГц и частотой дискретизации 1,5 Мвыб/с частота отображалась нормально, но форма сигнала была некорректной, и наблюдалась разница напряжений, как показано на рисунке ниже:

При измерении треугольного сигнала частотой 150 кГц и частотой дискретизации 15 Мвыб/с частота отображалась нормально, форма сигнала также была корректной, но все же наблюдалась некоторая разница в напряжении:

　　При измерении треугольной волны частотой 150 кГц и частотой дискретизации 150 Мвыб/с частота отображалась нормально, форма волны также была корректной, напряжение было в норме, частота дискретизации в 1000 раз превышала частоту волны, как показано на рисунке ниже:

 4. Пилообразная волна

Наконец, давайте рассмотрим пилообразную волну частотой 150 кГц:

Измерение пилообразной волны частотой 150 кГц с частотой дискретизации 150 кГц, как показано на рисунке ниже:

При измерении пилообразного сигнала частотой 150 кГц и частотой дискретизации 15 кГц/с частота изменялась от 150 кГц до 924 мГц, как показано на рисунке ниже:

При измерении пилообразного сигнала частотой 150 кГц и частотой дискретизации 300 кГц частота отображалась нормально, но форма сигнала была некорректной, и наблюдалась разница напряжений, как показано на рисунке ниже:

　При измерении пилообразного сигнала частотой 150 кГц и частотой дискретизации 3 Мвыб/с частота отображалась нормально, форма сигнала была корректной, но наблюдалась разница напряжений, как показано на рисунке ниже:

При измерении треугольного сигнала частотой 150 кГц и частотой дискретизации 150 Мвыб/с частота отображалась нормально, форма сигнала также была корректной, а напряжение — в норме, как показано на рисунке ниже:　

　　 Выводы

Благодаря проведенным выше практическим тестам каждый должен лучше понимать необходимую частоту дискретизации измеряемого сигнала. Иногда, когда измеренная форма сигнала сильно отличается от ожидаемой, частоту дискретизации также можно рассматривать как причину этого.

　　 О Компании MICSIG 

Компания Shenzhen Micsig Technology Co., Ltd. является ведущей технологической компанией в области исследований, разработок, производства и предоставления решений в сфере оборудования для тестирования и измерения сигналов. Это национальное высокотехнологичное предприятие, специализированное и инновационное. Micsig стремится к исследованиям и разработке передовых технологий в области тестирования и измерения сигналов, особенно в области осциллографов и осциллографических щупов, где мы всегда находимся на переднем крае инноваций. Мы являемся пионерами в разработке плоских осциллографов и лидерами в области оптически изолированных щупов.

Мы придерживаемся нашей миссии и видения, начиная с профессионального подхода, постоянно преодолевая технические барьеры и помогая каждому специалисту в области электроники и его организациям повышать эффективность и качество работы.

Каждая наша инновация направлена на преодоление технических ограничений продукции и открытие новых возможностей для развития отрасли.

Основная продукция компании включает в себя серию осциллографов: осциллографы высокого разрешения, плоские осциллографы, автомобильные диагностические осциллографы, осциллографы с раздельным креплением, а также серию осциллографических щупов: оптически изолированные щупы, высоковольтные дифференциальные щупы, гибкие токовые щупы (катушки Роговского), высокочастотные щупы переменного/постоянного тока и низкочастотные щупы переменного/постоянного тока и т. д.

ОКОНЧАНИЕ