Например TDA7294

Форум РадиоКот • Просмотр темы - По поводу частоты дискретизации цифровых осциллографов
Форум РадиоКот
Здесь можно немножко помяукать :)





Текущее время: Пн июн 09, 2025 15:20:21

Часовой пояс: UTC + 3 часа


ПРЯМО СЕЙЧАС:



Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 17 ] 
Автор Сообщение
Не в сети
 Заголовок сообщения: По поводу частоты дискретизации цифровых осциллографов
СообщениеДобавлено: Вт янв 26, 2010 21:29:10 
Открыл глаза
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Пн янв 04, 2010 22:38:20
Сообщений: 43
Рейтинг сообщения: 0
Везде пишут, что при выборе цифровых осциллографов руководствуются тем, что частота дискретизации должна быть по крайней мере в 2 раза выше частоты исследуемого сигнала.
Если исследуемым сигналом является обычная синусоида, то вопросов не возникает, спектр такой синусоиды состоит всего из одной точки на АЧХ.
А вот если мы хотим исследовать меандр, то на какую гармонику ориентироваться при выборе осциллографа? Насколько я понимаю, спектр прямоугольного импульса на АЧХ будет описываться с помощью функции sin(x)/x, а это означает, что такой сигнал состоит из бесконечного количества гармоник и бесконечно высоких частот.
То есть, если в случае с синусоидой мы ориентировались на основную гармонику (она там вообще единственная), то в случае с прямоугольным сигналом мы уже не можем при выборе ориентироваться на основную (первую) гармонику, так как тогда будет потеряна информация и на экране мы не увидим вертикальных фронтов?
Правильно ли я понимаю, что для выбора осциллографа нужно предварительно прикинуть спектральный состав исследуемых сигналов?


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Вт янв 26, 2010 22:29:45 
Потрогал лапой паяльник
Аватар пользователя

Карма: 3
Рейтинг сообщений: 33
Зарегистрирован: Вт янв 22, 2008 23:13:41
Сообщений: 364
Откуда: Калининград
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1
Получил миской по аватаре (1)
Для того чтобы иметь боле-менее приличную информацию об иследуемом сигнале надо иметь не менее 10-ти сэмплов на период, если отсчётов меньше - лучше инфу обрабатывать мат. функциями. Интерполяция sin(x)/x всегда пытается изобразить синус, применяют её при недостаточной дискретизации, в результате полюбасу получите синус.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Вт янв 26, 2010 23:49:36 
Открыл глаза
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Пн янв 04, 2010 22:38:20
Сообщений: 43
Рейтинг сообщения: 0
Цитата:
Интерполяция sin(x)/x всегда пытается изобразить синус

А об интерполяции какого сигнала идет речь? Я имел в виду не интерполяцию, а вид спектра меандрового сигнала на АЧХ. Это спектр описывается функцией sin(x)/x.

Цитата:
в результате полюбасу получите синус.

Так я не про чистый синус беспокоюсь, а про меандр, который на АЧХ представлен бесконечным набором синусоид.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: По поводу частоты дискретизации цифровых осциллографов
СообщениеДобавлено: Ср янв 27, 2010 00:22:31 
Первый раз сказал Мяу!

Зарегистрирован: Вт дек 08, 2009 10:33:19
Сообщений: 30
Рейтинг сообщения: 0
ktb писал(а):
частота дискретизации должна быть по крайней мере в 2 раза выше частоты исследуемого сигнала.
А вот если мы хотим исследовать меандр,
Правильно ли я понимаю, что для выбора осциллографа нужно предварительно прикинуть спектральный состав исследуемых сигналов?

Котельников "писал" свою теорему для сигналов с конечным спектром , у меандра, как вы правильно заметили, спектр бесконечный, усилителей (в том числе для осциллографов) с бесконечной АЧХ тоже не существует.
Поэтому при выборе цифрового осциллографа необходимо для себя определить ограничения по полосе пропускания, обычно полосу пропускания осциллографа выбирают исходя из возможности захватить 5 гармонику сигнала (крайний вариант 3 гармонику), частота дискретизации, при наличии интерполяции sin(x)/x, должна быть в два раза выше полосы пропускания (без - в 10 раз выше)
выполнение этих условий обеспечит хорошую достоверность отображения сигнала
если хотите наблюдать фронты импульсного сигнала, то выбирайте осциллограф у которого время нарастания в три раза меньше


Последний раз редактировалось Alex777 Ср янв 27, 2010 16:19:14, всего редактировалось 1 раз.

Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Ср янв 27, 2010 00:30:13 
Первый раз сказал Мяу!

Зарегистрирован: Вт дек 08, 2009 10:33:19
Сообщений: 30
Рейтинг сообщения: 0
barby67 писал(а):
Интерполяция sin(x)/x всегда пытается изобразить синус, применяют её при недостаточной дискретизации, в результате полюбасу получите синус.

интерполяция, согласно теоремы Котельникова, пытается по полученным точкам дискретизации восстановить форму исходного сигнала... и в результате это может быть вовсе не синусоида...а весьма разные сигналы...


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения: Re: По поводу частоты дискретизации цифровых осциллографов
СообщениеДобавлено: Ср янв 27, 2010 00:52:46 
Потрогал лапой паяльник
Аватар пользователя

Карма: 3
Рейтинг сообщений: 33
Зарегистрирован: Вт янв 22, 2008 23:13:41
Сообщений: 364
Откуда: Калининград
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1
Получил миской по аватаре (1)
ktb писал(а):
Правильно ли я понимаю, что для выбора осциллографа нужно предварительно прикинуть спектральный состав исследуемых сигналов?

Для выбора осциллографа нужно предварительно прикинуть какую длительность (минимальную) сигнала на практике вам придётся иследовать, так вот длительность отсчёта дискретизации должна быть в 10 раз меньше, что бы иметь почти полное представление о форме этого сигнала. Это особо относится к не периодическим сигналам. Для иследования быстрой периодики используют стробоскопический эффект.
Почитайте: www.radioradar.net/articles/technics_me ... e_int.html


Вернуться наверх
 
Распродажа паяльного оборудования ATTEN!
Паяльные станции, паяльники и аксессуары по самой выгодной цене.

По промокоду radiokot скидка 10%
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Ср янв 27, 2010 00:54:28 
Открыл глаза
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Пн янв 04, 2010 22:38:20
Сообщений: 43
Рейтинг сообщения: 0
Цитата:
обычно полосу пропускания осциллографа выбирают исходя из возможности захватить 5 гармонику сигнала (крайний вариант 3 гармонику)

Спасибо! Вот меня как раз именно эти цифры и интересовали.

Кстати, по поводу соотношения 1:10. Интересно, а исходя из каких соотношений такая цифра получена? В нескольких статьях уже видел, что в 10 раз должна частота быть выше, а откуда это взято не пойму.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Ср янв 27, 2010 01:04:37 
Потрогал лапой паяльник
Аватар пользователя

Карма: 3
Рейтинг сообщений: 33
Зарегистрирован: Вт янв 22, 2008 23:13:41
Сообщений: 364
Откуда: Калининград
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 1
Получил миской по аватаре (1)
ktb писал(а):
Кстати, по поводу соотношения 1:10. Интересно, а исходя из каких соотношений такая цифра получена? В нескольких статьях уже видел, что в 10 раз должна частота быть выше, а откуда это взято не пойму.

Из практики.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Ср янв 27, 2010 01:15:18 
Первый раз сказал Мяу!

Зарегистрирован: Вт дек 08, 2009 10:33:19
Сообщений: 30
Рейтинг сообщения: 0
Цитата:
Кстати, по поводу соотношения 1:10. Интересно, а исходя из каких соотношений такая цифра получена?

это соотношение позволяет восстановить сигнал где-то на 99%, и интерполяция в осциллографах как раз и добавлет по 10 точек между точками дискретизации
кстати, ссылка на статью, указанная barby67 в оригинале размещена на сайте http://www.prist.ru/infos/articles/interpolation.pdf - там картинки лучше видно


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Ср янв 27, 2010 15:45:27 
Друг Кота

Карма: 27
Рейтинг сообщений: 206
Зарегистрирован: Чт ноя 26, 2009 11:16:50
Сообщений: 6015
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0
В общем я со всем согласен. Советы очень грамотные.

Но я бы не идеализировал интерполяцию sin(x)/x. В идеальных условиях она, конечно, восстанавливает форму сигнала. Но известно, что она усиливает шумы (а шумы дискретизации в цифровых осциллографах есть и заметные). Поэтому sin(x)/x пусть будет, но если рекомендации носят не популисткий, а практический характер, то рекомендуют использовать просто соединения отсчетов отрезками прямых линий (и такой режим в осциллографе тоже должен быть).

Рекомендую обратить внимание на объем памяти выборок. Лучше чтобы был 1 мегасемпл (миллион выборок) и больше. Иначе на длинных развертках частота выборок будет снижаться, и красивые цифры останутся на бумаге.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Ср янв 27, 2010 16:16:24 
Первый раз сказал Мяу!

Зарегистрирован: Вт дек 08, 2009 10:33:19
Сообщений: 30
Рейтинг сообщения: 0
SmarTrunk писал(а):
sin(x)/x.... Но известно, что она усиливает шумы (а шумы дискретизации в цифровых осциллографах есть и заметные).

странная теория ... каким образом интерполяция sin(x)/x может изменить соотношение сигнал\шум и что-то "усилить", если любая интерполяция в промежутках меджу точками достраивает недостающие точки? Конкретные примеры "усиления" есть?
Цитата:
соединения отсчетов отрезками прямых линий (и такой режим в осциллографе тоже должен быть).

это справедливо при так называемом условии "oversample", когда частота дискретизации во много раз превышает частоту сигнала и в использовании интерполяции sin(x)/x просто нет смысла


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Чт янв 28, 2010 01:32:22 
Друг Кота

Карма: 27
Рейтинг сообщений: 206
Зарегистрирован: Чт ноя 26, 2009 11:16:50
Сообщений: 6015
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0
Ищу ссылку на статью, где это упоминалось. Найду - выложу.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Пт янв 29, 2010 01:05:14 
Открыл глаза
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Пн янв 04, 2010 22:38:20
Сообщений: 43
Рейтинг сообщения: 0
Цитата:
Но я бы не идеализировал интерполяцию sin(x)/x. В идеальных условиях она, конечно, восстанавливает форму сигнала. Но известно, что она усиливает шумы (а шумы дискретизации в цифровых осциллографах есть и заметные).

А имеются в виду именно шумы или искажения типа "эффектов Гиббса", вносимые в АЧХ? Я в теме не разбираюсь, поэтому, возможно, глупость спросил.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Пт янв 29, 2010 12:46:31 
Друг Кота

Карма: 27
Рейтинг сообщений: 206
Зарегистрирован: Чт ноя 26, 2009 11:16:50
Сообщений: 6015
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0
По поводу того, что интерполяция sin(x)/x увеличивает шумы:
Вот статья (сожалею, на английском), где прямо сказано: "шумы в канале вертикального отклонения... приводят к недостоверности восстановления формы сигнала интерполяцией sin(x)/x"

http://www.mpdigest.com/issue/Articles/ ... efault.asp

Ну само собой, интерполяция sin(x)/x подводит, если частота выборок ниже удвоенной частоты самой высокочастотной спектральной составляющей сигнала. Тогда она дает выбросы на фронтах сигнала:

http://www.prist.ru/info.php/articles/g ... scopes.htm
Раздел "Применение интерполяции в ЦЗО"

или вообще может сгладить получившуюся белиберду, выдав ее за красивый, гладкий сигнал ("Проблема в том, что интерполяция sin(x)/x, обычно стоящая по умолчанию, делает форму сигнала очень гладкой и прячет тот факт, что частота выборки может быть недостаточно быстрой для правильного отображения сигнала"):

http://www.emcesd.com/tt2003/tt030103.htm

Но может быть у кого-то другой опыт, тогда поделитесь.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Пт янв 29, 2010 13:53:02 
Опытный кот
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Пт янв 29, 2010 01:36:03
Сообщений: 738
Откуда: Made in Ukraine
Рейтинг сообщения: 0
Цитата:
Ну само собой, интерполяция sin(x)/x подводит, если частота выборок ниже удвоенной частоты самой высокочастотной спектральной составляющей сигнала. Тогда она дает выбросы на фронтах сигнала

В ЦЗО с указанной полосой пропускания, даже при наличии более высокочастотного тракта усилителя вертикального отклонения, всегда стоит ФНЧ, чтобы такого не произошло, да и то в осциллографах у которых смело заявлена полоса пропускания при частоте выборок в 2,5 раза больше. Обычно на нормальном осциллографе полоса усилителя ограниченная ФНЧ и тактовая частота выборок 1:10. По этому ориентируйтесь именно на время нарастания сигнала.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Пт янв 29, 2010 18:37:45 
Открыл глаза
Аватар пользователя

Зарегистрирован: Пн янв 04, 2010 22:38:20
Сообщений: 43
Рейтинг сообщения: 0
В первой статье, которая на английском, не сумел найти то место, где вообще упоминается про интерполяцию.
В фразе "Induces sin(x)/x waveform reconstruction uncertainty" говорится просто про некий абстрактный сигнал вида sin(x)/x, поэтому вряд ли можно признать, что корректен такой перевод:
"...приводят к недостоверности восстановления формы сигнала интерполяцией sin(x)/x".

Во второй статье на русском, есть фраза: "В зависимости от режимов измерения, применение интерполяции sin(x)/ x может исказить форму входного периодического сигнала." То есть говорится не о шуме, а об искажении сигнала.

В абзаце из третьей статьи "Normally, the default for many digitizing scopes is to turn on sin(x)/x interpolation. The problem is that this interpolation makes waveforms look very smooth and hides the fact that the sampling rate may be not fast enough to properly display the waveform." тоже нет указаний о влиянии интерполяции на шумы.


Вернуться наверх
 
Не в сети
 Заголовок сообщения:
СообщениеДобавлено: Сб янв 30, 2010 01:25:31 
Друг Кота

Карма: 27
Рейтинг сообщений: 206
Зарегистрирован: Чт ноя 26, 2009 11:16:50
Сообщений: 6015
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0
-=БлОнДиНоЧк@=-

Я исследовал этот вопрос. Похоже, к сожалению, все совсем не так. При снижении частоты выборок (на медленных развертках, например) известные мне ЦЗО не ограничивают синхронно полосу пропускания (хотя вообще-то конечно надо!). В результате сигнал на экране ЦЗО не достоверен. Для частичного решения этой проблемы (и других проблем, например сужение полосы означает уменьшение шумов) в ЦЗО могут быть ФНЧ, которые можно включить вручную, по желанию, например в TDS3052C с полосой 500 МГц есть ФНЧ на 150МГц и 20 МГц.

ktb

sin(x)/x waveform reconstruction - восстановление формы сигнала интерполяцией sin(x)/x. Порядок слов в английских предложениях другой. Слова "интерполяция" в оригинале нет, это подразумевается.

Оригинал-
Vertical noise:
2. Induces sin(x)/x waveform reconstruction uncertainty

Перевод-
Шум в канале вертикального отклонения:
2. Приводит в недостоверности восстановления формы сигнала интерполяцией sin(x)/x

Кстати слова "канал" в оригинале тоже нет. Но дословный перевод "вертикальный шум" (Vertical noise) будет явно неправильным.


Вернуться наверх
 
Показать сообщения за:  Сортировать по:  Вернуться наверх
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 17 ] 

Часовой пояс: UTC + 3 часа


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: Google [Bot] и гости: 12


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  


Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Русская поддержка phpBB
Extended by Karma MOD © 2007—2012 m157y
Extended by Topic Tags MOD © 2012 m157y