Вплив різних частот дискретизації на форми сигналів, що відображаються осцилографами. Тести у реальних умовах. Теорія та практика. Частина 2

Продовження

На наступних малюнках показані осцилограми, виміряні при частотах дискретизації 15 МГц, 60 МГц та 150 МГц для прямокутного сигналу частотою 1,5 МГц:

Видно, що вимоги до частоти дискретизації при вимірюванні прямокутного сигналу з частотою 1,5 МГц значно вищі, ніж при вимірюванні синусоїдального сигналу з тією самою частотою. При 20-кратній частоті дискретизації вимірювання синусоїдального сигналу з частотою 1,5 МГц дозволяє наблизитися до істинного сигналу, тоді як у випадку прямокутного сигналу навіть при 40-кратній частоті дискретизації фронт сигналу залишається недостатньо рівним.

Основна причина полягає в тому, що прямокутний сигнал із частотою 1,5 МГц містить не лише основну гармоніку, а й значну кількість високочастотних гармонік. Тому для коректного відображення прямокутних сигналів недостатньо орієнтуватися лише на основну частоту сигналу.

Вимірювання синусоїдального сигналу частотою 1,5 МГц із частотою дискретизації 30 Мвиб/с.

Трикутна хвиля

Далі перевіримо трикутну хвилю частотою 150 кГц та амплітудою 10 В.

Вимірювання трикутної хвилі частотою 150 кГц із частотою дискретизації 150 кГц показано нижче:

При вимірюванні трикутної хвилі частотою 150 кГц із частотою дискретизації 15 кГц/с частота змінилася з 150 кГц до 923,1 мГц, як показано на малюнку нижче:

При вимірюванні трикутного сигналу частотою 150 кГц та частотою дискретизації 1,5 Мвиб/с частота відображалася правильно, однак форма сигналу залишалася некоректною, а також спостерігалася похибка напруги:

При вимірюванні трикутного сигналу частотою 150 кГц та частотою дискретизації 15 Мвиб/с форма сигналу стала коректною, хоча ще спостерігалася певна різниця в напрузі:

Пилкоподібна хвиля

Нарешті розглянемо пилкоподібну хвилю частотою 150 кГц.

Вимірювання пилкоподібної хвилі частотою 150 кГц із частотою дискретизації 150 кГц:

При вимірюванні пилкоподібного сигналу частотою 150 кГц та частотою дискретизації 15 кГц/с частота змінилася до 924 мГц:

При частоті дискретизації 300 кГц частота відображалася правильно, але форма сигналу була спотворена, а також спостерігалася похибка напруги:

При частоті дискретизації 3 Мвиб/с форма сигналу стала коректною, хоча різниця напруги все ще була помітною:

При вимірюванні сигналу з частотою дискретизації 150 Мвиб/с форма сигналу та рівень напруги вже повністю відповідали реальному сигналу:

Висновки

Завдяки проведеним практичним тестам можна краще зрозуміти вимоги до частоти дискретизації під час вимірювання різних типів сигналів. Якщо форма сигналу на екрані осцилографа суттєво відрізняється від очікуваної, однією з причин може бути недостатня частота дискретизації.

Про компанію MICSIG

Shenzhen Micsig Technology Co., Ltd. є провідною технологічною компанією у сфері досліджень, розробки, виробництва та впровадження рішень для тестування і вимірювання сигналів. Компанія спеціалізується на інноваційних технологіях у галузі осцилографів та осцилографічних щупів.

MICSIG є піонером у розробці планшетних осцилографів та одним із лідерів у сфері оптично ізольованих щупів. Компанія постійно вдосконалює свою продукцію, допомагаючи фахівцям підвищувати ефективність та якість роботи.

До основної продукції компанії належать:

• осцилографи високої роздільної здатності;
• планшетні осцилографи;
• автомобільні діагностичні осцилографи;
• осцилографи з розділеною архітектурою;
• оптично ізольовані щупи;
• високовольтні диференціальні щупи;
• струмові щупи змінного та постійного струму;
• низькочастотні щупи змінного та постійного струму.

Закінчення

Магазин Gtest® - авторизований постачальник осцилографів в Україні:
купити осцилограф в Україні

Постачання зі складу та на замовлення

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