Oscilloscope numérique avec analyseur de spectre MDO3052. Le schéma principal pour supprimer la réponse en fréquence

Travailler avec l'oscilloscope...

Tout commence par sonde de mesure!

Le fil de la sonde est coaxial. Le noyau central de la sonde est un signal, une tresse de terre (fil négatif ou commun).

Sur certaines sondes, notamment sur les oscilloscopes modernes, un diviseur de tension (1:10 ou 1:100) est intégré à l'intérieur, ce qui permet de mesurer une large gamme de tensions. Avant de prendre des mesures, faites attention à la position de l'interrupteur à bascule sur la jauge pour éviter les erreurs de mesure.

La sonde a un condensateur de compensation intégré. Dans la bande basse fréquence (inférieure à 300 Hz), son effet sur le gain est absent, mais dans la bande 3 kHz - 100 MHz, un changement significatif de gain est évident.

Les oscilloscopes ont un générateur d'onde carrée interne, dont le signal est envoyé en face avant, vers la borne "calibration". Un signal d'étalonnage est fourni spécifiquement pour ajuster la capacité de compensation. La fréquence de ce signal est typiquement de 1kHz, avec un 1Vp-ppp. La sonde est connectée à la borne « calibration » et ajustée pour obtenir la forme d'onde la plus correcte.

Nous connectons la sonde à l'oscilloscope ...

L'entrée de l'oscilloscope peut être fermé ou ouvert... Cela permet au signal d'être connecté à l'amplificateur Y soit directement, soit par l'intermédiaire d'un condensateur de couplage. Si l'entrée est ouverte, le courant continu et le courant alternatif alimentent tous les deux l'amplificateur Y. Si seulement la variable est fermée.

Exemple 1. Nous devons voir le niveau d'ondulation de l'alimentation. Disons que la tension de l'alimentation est de 12 volts. La valeur d'ondulation ne peut pas dépasser 100 millivolts. Dans le contexte de 12 volts, les ondulations seront complètement invisibles. Dans ce cas, nous utilisons une entrée fermée. Le condensateur filtre la tension continue. Sur amplificateurOuiseul un signal alternatif est reçu. L'ondulation peut maintenant être amplifiée et analysée !

Utilisez les boutons pour mettre à l'échelle la forme d'onde à l'écran.Gagner et Durée.

Le bouton Gain met à l'échelle le signal le long de l'axe Y. Il détermine la valeur de division d'une cellule parverticales en volts.

Le bouton Durée met à l'échelle le signal le long de l'axe X. Il détermine la valeur de division horizontale d'une cellule en secondes.

Exemple 2.En fonction des valeurs qu'indiquent ces boutons et du nombre de cellules occupées par le signal, vous pouvez déterminer les paramètres temporels du signal en secondes et son amplitude en volts. Sur la base de ces données, vous pouvez calculer la durée d'impulsion, la pause, la période et la fréquence du signal.

Dans le cas où l'oscillogramme ne tient pas sur l'écran et qu'il est nécessaire de le déplacer verticalement ou horizontalement, utilisezpoignées pour mouvement vertical et horizontal.

Pour un affichage pratique des signaux à répétition cyclique, utilisezsynchronisation... La synchronisation dessine des impulsions individuelles, en partant toujours du même point sur l'écran, créant ainsi l'effet d'une image fixe.

Mode balayage définit le comportement de l'oscilloscope. Il existe trois modes : AUTO, Normal et Unique.

Mode automatiquevous permet de capturer des images du signal d'entrée même lorsque les conditions de déclenchement ne sont pas remplies. L'oscilloscope attend que les conditions de déclenchement soient remplies pendant un certain temps et, si le signal de déclenchement requis est absent, il démarre automatiquement l'enregistrement.

Mode d'attentepermet à l'oscilloscope d'enregistrer des formes d'onde uniquement lorsque les conditions de déclenchement sont remplies. Si ces conditions ne sont pas remplies, l'oscilloscope attend leur apparition, l'oscillogramme précédent est enregistré à l'écran, s'il a été enregistré.

V mode d'authentification uniqueaprès avoir appuyé sur la touche RUN / STOP, l'oscilloscope attendra que les conditions de déclenchement soient remplies. Lorsqu'elles sont exécutées, l'oscilloscope effectue une seule acquisition et s'arrête.

Système de lancementGâchette, détermine quand l'oscilloscope commence à enregistrer les données et à afficher la forme d'onde. Si le système de déclenchement est correctement configuré, l'écran affichera des formes d'onde claires.

L'oscilloscope prend en chargeun certain nombre de types de balayage de lancement: Déclencheur de bord, Déclencheur de tranche, Déclencheur de bord arbitraire.

Niveau d'exécution- c'est la valeur de la tension, à laquelle l'oscilloscope commence à dessiner l'oscillogramme.

Fonctionnement de l'analyseur de spectre...

Il existe une technique générale d'étude des signaux, qui repose sur la décomposition des signaux ensérie de Fourieren utilisant l'algorithme de calcul rapide de la transformée de Fourier discrète,Transformée de Fourier Rapide (FFT).

Cette technique est basée sur le fait qu'il est toujours possible de sélectionner un certain nombre de signaux avec de telles amplitudes, fréquences et phases initiales, dont la somme algébrique est à tout instant égale à la valeur du signal étudié.

Cela a permis d'analyser le spectre des signaux en temps réel.

Considérons le principe de fonctionnement d'un typeAnalyseur FFT.

Le signal étudié arrive à son entrée. L'analyseur sélectionne des intervalles consécutifs ("fenêtres") à partir du signal, dans lesquels le spectre sera calculé, et effectue une FFT dans chaque fenêtre pour obtenir le spectre d'amplitude.

Le spectre calculé est affiché sous forme de graphique de l'amplitude en fonction de la fréquence.

Paramètre Longueur FFT, la longueur de la fenêtre - le nombre d'échantillons de signaux analysés - est d'une importance décisive pour le type de spectre. Plus la longueur de la FFT est grande, plus la grille de fréquences sur laquelle la FFT décompose le signal est dense et plus les détails de fréquence sont visibles dans le spectre.

Afin d'obtenir une résolution de fréquence plus élevée, il est nécessaire d'analyser des sections plus longues du signal.

Lorsqu'il est nécessaire d'analyser des changements rapides du signal, la longueur de la fenêtre est choisie petite. Dans ce cas, la résolution de l'analyse augmente dans le temps et diminue en fréquence. Ainsi, la résolution fréquentielle de l'analyse est inversement proportionnelle à la résolution temporelle.

L'un des signaux les plus simples est sinusoïdal. A quoi ressemblera son spectre sur un analyseur FFT ? Il s'avère que cela dépend de sa fréquence. La FFT décompose le signal non pas en ces fréquences qui sont réellement présentes dans le signal, mais le long d'une grille de fréquence uniforme fixe.

Si la fréquence de tonalité correspond à l'une des fréquences de la grille FFT, alors le spectre apparaîtra "parfait" : un seul pic net indiquera la fréquence et l'amplitude de la tonalité.

Si la fréquence de tonalité ne coïncide avec aucune des fréquences de la grille FFT, alors la FFT "collectera" la tonalité à partir des fréquences disponibles dans la grille, combinées avec différents poids. Dans ce cas, le graphique du spectre est flou en fréquence. Ce flou est généralement indésirable car il peut masquer des signaux plus faibles aux fréquences adjacentes.

Pour réduire l'effet de flou, le signal est multiplié parfenêtres de poids- les fonctions lisses tombant sur les bords de l'intervalle.

Ils réduisent le flou du spectre au détriment d'une certaine dégradation de la résolution en fréquence.

La fenêtre la plus simple est rectangulaire: c'est une constante 1 qui ne change pas le signal. Elle équivaut à l'absence de fenêtre de pondération.

L'une des fenêtres populaires estfenêtre de martèlement... Il réduit le niveau de frottis d'environ 40 dB par rapport au pic principal.

Les fenêtres de pondération diffèrent par deux paramètres principaux : le degré d'élargissement du pic principal et le degré de suppression du maculage du spectre ("lobes latéraux"). Plus nous voulons supprimer les lobes secondaires, plus le pic principal sera large. La fenêtre rectangulaire brouille le moins le sommet du pic, mais a les lobes latéraux les plus élevés.

fenêtre Kaiserpossède un paramètre qui vous permet de sélectionner le degré souhaité de suppression des lobes secondaires.

Un autre choix populaire estLa fenêtre de Khan... Il supprime le lobe latéral maximum plus faible quefenêtre de martèlement, mais d'un autre côté, les autres lobes latéraux tombent plus rapidement avec la distance du pic principal.

Fenêtre de l'homme noira une suppression des lobes secondaires plus forte queLa fenêtre de Khan.

Pour la plupart des tâches, le type de fenêtre de poids à utiliser n'est pas très important, l'essentiel est qu'elle soit là. Choix populaire -Khan ou Homme noir... L'utilisation d'une fenêtre de pondération réduit la dépendance de la forme du spectre à une fréquence de signal spécifique et à sa coïncidence avec la grille de fréquence FFT.

Des fenêtres FFT plus longues peuvent être utilisées pour compenser l'élargissement des pics lors de l'utilisation de fenêtres de pondération : par exemple, pas 4096, mais 8192 échantillons. Cela améliorera la résolution de l'analyse en fréquence mais se dégradera dans le temps.

Travailler avec le générateur de signaux...

Lorsqu'il s'agit de technologie de mesure, la première chose qui vient à l'esprit est, en règle générale, un oscilloscope ou un analyseur logique (appareils d'enregistrement).

Cependant, ces instruments ne sont capables d'effectuer des mesures que s'ils reçoivent un signal.

De nombreux exemples peuvent être cités lorsqu'un tel signal est absent, alors que sur lel'appareil ne recevra pas de signal externe.

Exemple.Vous devez mesurer les caractéristiques du circuit conçu et vous assurer qu'il répond aux exigences.

Par conséquent, un ensemble d'instruments pour mesurer les caractéristiques des circuits électroniques devrait incluresources de signaux de stimulation et appareils d'enregistrement.

Générateur de signalreprésentesource du signal d'influence.

Selon la configuration, le générateur peut générer des signaux analogiques, des séquences numériques, des signaux modulés, une distorsion intentionnelle, du bruit et bien plus encore.

Le générateur peut créer des signaux « idéaux » ou ajouter au signal des distorsions ou des erreurs spécifiées de l'amplitude et du type souhaités.

Les signaux peuvent prendre toutes les formes possibles :

signaux sinusoïdaux;
méandres et signaux rectangulaires;
signaux triangulaires et en dents de scie;
gouttes et signaux impulsionnels;
signaux complexes.

Les signaux complexes comprennent :

signaux avec modulation analogique, numérique, en largeur d'impulsion et en quadrature ;
séquences numériques et signaux numériques codés;
flux pseudo-aléatoires de bits et de mots.

L'une des variétés de générateurs estgénérateur de fréquence oscillante.Il s'agit d'un type spécial de générateur de signaux dans lequel la fréquence du signal de sortie change en douceur dans un certain intervalle, puis revient rapidement à la valeur initiale. Pendant ce temps, l'amplitude du signal de sortie reste constante.

Si un radioamateur dispose d'un oscilloscope, alors en l'utilisant avec un générateur de fréquence de balayage, vous pouvez facilement vérifier et ajuster les filtres à quartz, électromécaniques et LC, la fréquence radio et les chemins FI d'un récepteur ou d'un émetteur, étudier la réponse en fréquence d'équipements de radio et de télévision dans une large gamme de fréquences.

Les résultats de la comparaison des caractéristiques techniques et de la structure interne du complexe de mesure seront décrits en détail dans la vidéo suivante.

Bonjour. Je vous propose un aperçu du concepteur pour l'auto-assemblage d'un oscilloscope-fréquencemètre d'entrée de gamme DSO062 avec un algorithme FFT (Fast Fourier Transform).
La transformée de Fourier rapide (FFT) est une fonction mathématique qui permet d'obtenir à partir de la dépendance temporelle d'un signal ses composantes fréquentielles, c'est-à-dire effectuer une analyse spectrale des signaux.
Le constructeur est assez simple, il peut donc être recommandé aux radioamateurs les plus novices.
Dans la revue, je vais essayer de décrire en détail toutes les étapes du montage et de les illustrer avec des photographies.
Euh, si j'avais un tel constructeur dans mon enfance, quand j'allais au magasin de radio, je serais heureux...

Tout d'abord, regardons Wikipédia :

Un oscillographe (latin oscillo - swing + grec γραφω - écriture) est un appareil destiné à étudier (observer, enregistrer, mesurer) les paramètres d'amplitude et de temps d'un signal électrique fourni à son entrée, soit directement sur l'écran, soit enregistré sur un ruban photographique.

Les oscilloscopes étaient à l'origine mécaniques, puis à faisceau d'électrons, et maintenant ils sont numériques.
Un oscilloscope c'est pour un radioamateur, c'est comme un testeur pour un électricien, c'est comme des jumelles pour un militaire, c'est comme un microscope pour un biologiste... Cette chaîne peut se poursuivre indéfiniment. Par conséquent, il est temps de passer à l'examen.

Caractéristiques:

Les caractéristiques, bien sûr, sont très modestes, indiquant que cet appareil ne peut pas être un instrument de mesure, mais seulement un appareil de démonstration pour la connaissance et l'acquisition de compétences initiales. Cependant, cet appareil dispose d'une fonction de fréquencemètre et d'analyseur de spectre. On peut également noter la possibilité d'enregistrer des « captures d'écran » en mémoire avec la possibilité de les transférer sur un ordinateur.

Emballage et équipement :

L'emballage le plus économique est un sac en plastique.

Comme vous pouvez le voir sur la photo, la plupart des éléments sont déjà montés sur le circuit imprimé, il reste à souder : 1 diode, 6 condensateurs, 1 inductance, 1 stabilisateur, 2 connecteurs, 9 boutons, 1 indicateur LCD. Un radiateur, des supports, des vis et un câble sont également inclus.
L'ensemble comprend 3 morceaux de fibre de verre, dont 2 sont les panneaux avant et arrière, mais celui du milieu est une carte de circuit imprimé avec des éléments :

Comme je l'ai écrit ci-dessus, les éléments SMD (éléments de montage en surface) sont déjà montés sur la carte de circuit imprimé. Le circuit imprimé est doté d'un masque de protection en laque verte (le soi-disant "vert") et d'une sérigraphie. La planche est mal nettoyée, tk. si vous regardez bien, vous pouvez voir des petites "boules" de soudure :

L'ensemble comprend une carte de circuit imprimé supplémentaire dans le cadre de l'indicateur LCD :

Tout d'abord, vous devez "télécharger" l'archive avec la documentation et les instructions d'installation. Tous les documents sont en anglais.
Considérons l'appareil bloc par bloc.

+5 volts stabilisateur :

Le convertisseur est assemblé sur un microcircuit régulateur de tension linéaire 7805. Selon le passeport, jusqu'à 30 volts peuvent être fournis à l'entrée de ce stabilisateur, mais cela ne peut pas être fait, car le circuit utilise non seulement la tension de sortie de +5 Volts, mais aussi l'entrée VRAV+ à partir de laquelle une tension négative est ensuite réalisée pour alimenter les amplificateurs opérationnels. A la sortie du stabilisateur, il y a un cavalier JP1 qui est ouvert d'usine, qui devra être fermé après que tous les éléments nécessaires soient soudés et la tension de sortie sera de 5 Volts. Celles. c'est une telle "protection contre l'idiot".

Alimentation bipolaire :

Pour alimenter les amplificateurs opérationnels installés dans la partie d'entrée analogique, une alimentation bipolaire est nécessaire, c'est-à-dire "+" et "-" par rapport au zéro de l'alimentation. Une tension d'entrée de +9 volts est utilisée comme source de polarité positive, qui est filtrée des interférences par l'inductance L3 et le condensateur C18.
Pour obtenir une tension négative, on utilise l'auto-inductance EMF de l'inductance L2 qui est redressée par la diode D7 et lissée par le filtre C14-L1-C15.

Partie entrée analogique :

La partie entrée analogique est basée sur des amplificateurs opérationnels et. Cette partie contient également des commutateurs pour sélectionner la plage d'entrée.

Convertisseur analogique-numérique (ADC) :

Le signal de la sortie de la partie analogique est transmis à un CAN parallèle 8 bits TLC5510. Avec ce CAN, le signal analogique est converti en numérique avec une résolution de 8 bits, c'est-à-dire 256 valeurs

Microcontrôleur :

Le "cerveau" de cet oscilloscope est le microcontrôleur AVR, qui reçoit la valeur numérique du signal d'entrée, effectue les transformations mathématiques nécessaires et envoie les données à l'écran LCD. Parallèlement à sa tâche principale, ce microcontrôleur délivre un signal de test à 500 Hz, ainsi que des impulsions VGEN pour une source de polarité négative.

Affichage LCD:

Pour afficher l'image, un écran LCD est utilisé, qui est une matrice de points monochrome 128x64. Interface microcontrôleur - parallèle 8 bits. La résistance variable POT1 ajuste le contraste de l'image.

Assemblée:

Après vous être familiarisé avec les unités principales, il est temps de passer à l'assemblage.
Pour commencer, il est proposé de vérifier la polarité des diodes soudées D7 et D1 :

Nous vérifions:

Les diodes sont correctement soudées.

Étape 1 : Installez la diode D3

Il n'y a qu'1 diode dans le kit, il est difficile de confondre. La barre grise est la "cathode", c'est-à-dire "-". Installez et soudez comme indiqué sur la carte.

Étape 2 : Installation des condensateurs électrolytiques

Il y a 6 condensateurs dans un jeu : 1 pour 470 uF (plus) et 5 pour 100 uF (moins). Il est également difficile de confondre. Les condensateurs ont un contact négatif "-" marqué sur le boîtier. On soude comme indiqué sur la planche.

Étape 3 : réglage de l'inductance L2

Il n'y a qu'une seule inductance, elle n'a pas de polarité, donc on la soude au fur et à mesure.

Étape 4 : Installer le connecteur J4

Ce connecteur 2 rangées 10 broches est utilisé pour programmer le microcontrôleur, qui est déjà programmé, donc, s'il n'est pas censé être reprogrammé, alors le connecteur n'a pas besoin d'être soudé.

Étapes 5 et 6 : Installez J5 et J6 (ou J1)

J5 est le connecteur d'alimentation. J6 (ou J1, selon ce qui est fourni) est le connecteur d'entrée de signal. Soudé en place. En raison du fait que les connecteurs ont des fils épais, vous devez souder soigneusement afin de ne pas surchauffer leurs boîtiers.

Étape 7 : Installez la borne de signal de test J8

Ici il est proposé de faire une boucle à partir de la sortie mordue d'une diode ou d'un condensateur et de la souder de cette manière (plus tard il faudra se connecter à cette boucle avec une entrée "crocodile" pour vérifier l'opérabilité) :

Étape 8 : Installez le cardan avec dissipateur thermique

Tout d'abord, vous devez façonner les fils de la puce de stabilisateur 7805, la visser au radiateur et au boîtier, puis souder ensuite.

Étape 9 : Vérifiez la tension d'alimentation de 5 volts

Maintenant, vous devez appliquer 9-12 volts DC au connecteur d'alimentation, selon la polarité et mesurer la tension au point de test TP5. La tension doit correspondre à 5 volts.

Si tout est en ordre, alors vous pouvez passer à l'étape suivante, et sinon, il est alors nécessaire de revérifier l'installation des éléments (diode, stabilisateur).

Étape 10 : Installez le cavalier JP1.

Le cavalier JP1 est infaillible. Ceci a été fait afin de ne pas "brûler" tous les autres éléments en cas de mauvaise installation. Mais puisque nous avons atteint cette étape, alors tout est monté correctement et le cavalier peut être installé. Cela se fait également à partir du rognage de la sortie.

Parce que Ensuite, les boutons et les commutateurs doivent être soudés, puis je recommande d'abord de laver la carte du flux. Plus tard, cela devra être fait beaucoup plus soigneusement afin de ne pas mouiller les commandes. Vous pouvez le laver avec de l'alcool ou un mélange alcool-essence. Je lave avec de l'alcool isopropylique.

Étapes 11 et 12 : Installation des boutons et des commutateurs

Dans le manuel, il est recommandé de souder les boutons uniquement en diagonale au début, c'est-à-dire. pas 4 mais 2 pieds dans chacun, puis essayez sur la face avant et réglez la profondeur des boutons pour qu'ils soient bien enfoncés. En réalité, il s'est avéré qu'en raison de la longueur excessive des boutons, après les avoir enfoncés le plus profondément possible, je devais encore mettre des rondelles sous les entretoises afin de soulever légèrement le panneau avant. Celles. nous soudons tous les boutons aussi près que possible de la carte.

Étape 13 : Installation de l'indicateur LCD

Tout d'abord, vous devez souder une règle à 20 broches à une rangée sur la carte d'indicateur LCD. Mais vous n'avez pas besoin de confondre et de souder où les trous sont signés. D'autre part, soudez 2 pièces à deux broches :

Vous devez souder pour que les broches soient perpendiculaires à la carte. Après cela, essayez de mettre la carte LCD sur la carte principale et assurez-vous que les fils des éléments soudés n'atteignent pas la carte d'affichage. Si tout est en ordre, soudez les côtés inverses des broches du côté de la carte principale.

Et maintenant, il est temps d'enlever les restes du flux, mais plus soigneusement. Pour cela, j'utilise des cotons-tiges trempés dans de l'alcool isopropylique.

Première mise sous tension :

L'oscilloscope est soudé, lavé des restes du flux, un examen approfondi de tous les contacts a été effectué pour "anti-goutte" ou "morve", et si tout est en ordre, mettez sous tension:

L'écran s'est allumé et a même montré quelque chose. En fait, au début je n'avais pas d'image. L'écran est devenu vert et c'est tout. Mais après avoir réglé le contraste avec la résistance variable POT1, tout s'est mis en place.
La prochaine étape est l'assemblage et les tests.

Assemblée:

Il n'y a rien de compliqué dans le montage. L'ensemble contient 8 supports (4 courts et 4 longs). Les coins de toutes les planches sont pourvus de trous pour les supports. Les plus courts sont installés sur le côté de l'écran LCD et des boutons, c'est-à-dire de l'avant et long de l'arrière.

Les panneaux avant et arrière sont fixés aux supports avec 8 vis, qui sont également incluses dans le kit. Avant d'installer le panneau avant, vous devez mettre les capuchons sur les boutons. Pour que les boutons soient enfoncés correctement, j'ai dû mettre une rondelle entre chaque rack et le panneau avant. Voici ce qui s'est passé :

Nutrition:

Comme source d'alimentation, le fabricant suggère d'utiliser n'importe quelle source avec une tension allant jusqu'à 12 volts CC ou CA. Le fait est qu'il y a une diode à l'entrée, qui protège l'appareil de l'inversion de polarité, et joue également le rôle d'un redresseur demi-onde. La consommation actuelle est indiquée comme "<200 мА". Проверим:

Oui, la consommation de courant était de 113 mA. En raison du fait qu'un régulateur de tension linéaire est utilisé, le courant ne changera pas de manière significative lorsque la tension d'alimentation change. Celles. qu'à 9 volts, qu'à 12 le courant est presque le même. Ce n'est que dans le second cas que le radiateur stabilisateur chauffe davantage.
Pour connecter l'alimentation, vous devez acheter séparément le connecteur suivant :

Cela coûte 15 roubles.
Ou utilisez une alimentation avec le connecteur requis ("+" doit être à l'intérieur, "-" à l'extérieur). J'ai fini avec la source suivante :

Organes directeurs :

Passons en revue les organes directeurs. Il y a 3 interrupteurs et 9 boutons. Commençons par les commutateurs :
AC/DC/Fréq- commutateur de type d'entrée. "AC" - mesure du courant alternatif, il y a une "coupure" de la composante continue. "DC" - mesure du courant continu en tenant compte de la composante constante du signal. "Freq" - mode de mesure de fréquence (fréquencemètre).
MASSE / 1V / 0,1V et "X5 / x2 / x1"- ces 2 interrupteurs règlent la sensibilité, c'est-à-dire la valeur le long de l'axe "Y". Le premier commutateur sélectionne la valeur de base et le second le multiplicateur. Le résultat est obtenu en multipliant les valeurs sélectionnées. Par exemple, le premier interrupteur est réglé sur "0,1V", et le second sur "x2", le résultat dans ce cas sera : 0,2 volts par cellule.
Maintenant les boutons :
SEC/DIV- Modification de la "fréquence de balayage", c'est-à-dire temps le long de l'axe "X". Lorsque vous appuyez sur le bouton, l'icône correspondante à l'écran est mise en surbrillance et vous pouvez ensuite modifier la valeur du "temps par cellule" à l'aide des boutons [+] et [-] .
V.POS- Choix de changer la position verticale. Lorsque vous appuyez sur le bouton, l'icône correspondante sur l'écran est mise en surbrillance et vous pouvez ensuite effectuer un décalage vertical avec les boutons [+] et [-] .
H.POS- Choix de changer la position horizontale. Lorsque vous appuyez sur le bouton, l'icône correspondante sur l'écran est mise en surbrillance et vous pouvez ensuite effectuer un décalage vertical avec les boutons [+] et [-] .
MODE- Sélection du mode de synchronisation. Lorsque vous appuyez sur le bouton, l'icône correspondante sur l'écran est mise en surbrillance et vous pouvez alors changer le mode de synchronisation avec les boutons [+] et [-] .
PENTE- Changer la polarité de synchronisation. Lorsque vous appuyez sur le bouton, l'icône correspondante sur l'écran est mise en surbrillance et vous pouvez alors changer la polarité de la synchronisation à l'aide des boutons [+] et [-] .
NIVEAU- Choix du niveau de synchronisation. Lorsque vous appuyez sur le bouton, l'icône correspondante sur l'écran est mise en surbrillance et vous pouvez ensuite modifier le niveau de synchronisation avec les boutons [+] et [-] ... Les clics suivants sur NIVEAU sélectionne la synchronisation "interne" ou "externe" et active ou désactive la sortie de synchronisation.
d'accord- "Geler" l'écran. Celles. lorsque le bouton est enfoncé, l'inscription "HOLD" apparaît et l'image cesse de changer. Appuyez à nouveau dessus pour revenir au mode normal.

Essai:

Tout d'abord, connectons l'entrée de l'oscilloscope à la sortie du signal de test J8. Il devrait y avoir une onde carrée avec une fréquence de 500 Hz et une amplitude de 5 volts. Nous regardons:

Les modes "1 volt par cellule" et "0,5 ms par cellule" sont sélectionnés. L'amplitude est d'environ 5 cellules, c'est-à-dire 5 volts, période 4 cellules, c'est-à-dire 2 ms. Nous traduisons la période en fréquence f = 1 / T = 1 / 0,002 = 500 Hz. C'est d'accord. En parallèle, j'ai branché un multimètre en mode mesure de fréquence. Les lectures correspondaient également.
Allez-y, je n'ai pas de générateur de signal, alors on se débrouillera avec des moyens improvisés. Voyons la fréquence et la forme d'onde de la sortie d'un transformateur de réseau conventionnel :

Sinusoïde avec une fréquence de 50 Hz.
Ensuite, j'ai assemblé le générateur le plus simple sur un microcircuit de minuterie.

Connectez l'oscilloscope à l'étude et l'ISDS205C à la sortie du générateur résultant.

Expérimentons ensuite avec la forme d'onde, pour laquelle nous connectons la chaîne R-C 2kOhm-5nF à la sortie :

Augmentons la capacité à 1 F, mais réduisons également la fréquence :

Les formes d'onde sont similaires et les fréquences sont similaires.

Mode FFT :

FFT ou en anglais FFT est. Sans entrer dans les détails, cette fonction donne à l'utilisateur la possibilité d'analyser le signal non seulement dans le domaine temporel, mais aussi dans le domaine fréquentiel à l'aide de l'oscilloscope. Cet algorithme est particulièrement utile lorsqu'une analyse de spectre est requise, mais que des instruments spécialisés tels que des analyseurs de spectre ne sont pas disponibles. En même temps, il faut bien comprendre qu'un oscilloscope est avant tout un oscilloscope, et non un moyen de mesurer le spectre des fréquences, bien qu'il en ait la possibilité. Par conséquent, les caractéristiques métrologiques des oscilloscopes en mode FFT ne sont pas standardisées.
L'oscilloscope passe en mode FFT et inversement par un appui long (3 secondes) sur le bouton MODE... Bouton HPOS vous pouvez sélectionner le nombre de points pour la FFT : 256 ou 512. Utilisez les boutons [+] [-] vous pouvez modifier le taux d'échantillonnage.
Pour tester ce mode, connectez l'entrée de l'oscilloscope à la sortie du générateur de test interne :

La fréquence du générateur est de 500 Hz, vous pouvez voir le niveau de signal maximum à cette fréquence, puis observer les harmoniques amorties aux fréquences de 1500 Hz, 2500 Hz, 3500 Hz, etc.

Enregistrement d'une capture d'écran :

Vous pouvez prendre une capture d'écran et l'enregistrer soit dans la mémoire interne non volatile (jusqu'à 6 images), soit la transférer sous forme de fichier BMP sur un ordinateur. Cela peut être fait comme suit:

Stockage interne:
1) "Geler" l'écran avec le bouton (état HOLD).
2) Appuyez sur et en utilisant [+] ou [-] sélectionnez 1 des 6 emplacements mémoire.
3) Appuyez sur pour enregistrer l'écran gelé dans la cellule sélectionnée.

Affichage des écrans enregistrés :
1) Entrez en mode HOLD en appuyant sur le bouton .
2) Appuyez sur et en utilisant [+] ou [-] sélectionnez 1 des 6 emplacements mémoire.
3) Appuyez sur pour afficher l'image de la cellule sélectionnée.

Transférez la capture d'écran sur votre ordinateur.
Tout d'abord, vous devez connecter l'oscilloscope à votre ordinateur via un port série. Pour cela j'ai utilisé un convertisseur USB-COM avec des niveaux TTL en le connectant au connecteur J5 :
Ensuite, sur l'ordinateur, vous devez exécuter un programme prenant en charge la réception de données via le protocole Xmodem... Sur WinXP, il s'agit d'HyperTerminal. Sur Win7 et versions antérieures, il n'y a pas d'HyperTerminal. Comment utiliser - J'ai du mal à répondre. J'ai eu la chance d'avoir un vieil ordinateur portable WinXP en stock. Lors de la réception de données, vous devez sélectionner les paramètres de port suivants : 38400bps, 8 bits de données, 1 bit d'arrêt, pas de parité, pas de contrôle de flux.
Sélectionnez le nom du fichier avec l'extension BMP et cliquez sur "en attente de réception".
A ce moment, mettez l'oscilloscope en état HOLD avec le bouton , appuyez sur puis . À ce stade, le transfert de fichiers devrait commencer. C'est ce que j'ai fait:

Résultats :

Eh bien, il est temps de terminer et de résumer.

Facilité de montage, disponible même pour les radioamateurs les plus novices ;
+ Appareil « 3 en 1 » : oscilloscope, fréquencemètre, analyseur de spectre ;
+ Possibilité d'enregistrer des « captures d'écran » en mémoire et sur un ordinateur ;
+ Fabrication;
+ Description détaillée du processus d'assemblage et de dépannage.

Écran LCD basse résolution et son monochrome ;
- Caractéristiques modestes (la fréquence d'échantillonnage n'est que de 2 MHz, pour examiner la forme d'onde, vous avez besoin d'au moins 10 points par période, donc la fréquence maximale du signal d'entrée est de l'ordre de 200 kHz).

Comme je l'écrivais au début de la critique : "Oh, si j'avais un tel constructeur étant enfant, quand j'allais au magasin de radio, je serais heureux...", et c'est vrai. Le constructeur est très bon pour acquérir des compétences de base pour travailler avec un oscilloscope, un fréquencemètre, un analyseur de spectre. Grâce à cet appareil, vous pouvez régler les circuits électroniques les plus simples, malgré le fait qu'il s'agisse davantage d'un jouet que d'un appareil de mesure. Pourquoi je l'ai commandé ? Oui, c'est juste devenu intéressant. J'ai décidé de montrer et de dire ce que c'est et "comment on le mange".
J'espère que la critique sera utile. Si je vois que de telles critiques intéressent les lecteurs, je continuerai à commander différents constructeurs.

Bonne chance!!!

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Modèle miniature d'oscilloscope à stockage numérique USB à 2 canaux. Fait sous la forme d'un préfixe à un PC. Se connecte via le port USB. La conception originale et les excellentes caractéristiques techniques attirent invariablement l'attention des spécialistes.

2 canaux indépendants avec bande passante jusqu'à 100 MHz
tampon d'écriture jusqu'à 128 Ko par canal (défini par l'utilisateur)
longueur pré-enregistrement / post-enregistrement librement sélectionnable
haute sensibilité (à partir de 10 mV/div)
syntonisation automatique des signaux d'entrée
modes de synchronisation avancés
grand choix de curseurs et mesures automatiques
mesures statistiques et tracé d'histogrammes
analyseur de spectre (FFT)
phosphore numérique
alarme
connexion au PC via USB 2.0
entrée/sortie synchronisation externe (compatibilité - TTL)

Spécifications de l'oscilloscope USB

Taux d'échantillonnage de 10 GHz (mode stroboscopique)
taux d'échantillonnage 100 MHz (temps réel)
coefficient de déviation verticale 10 mV / div ... 10 V / div avec un pas de 1-2-5
Résolution 8 bits
gamme de fréquences au niveau de -3 dB : 0 Hz ... 100 MHz (DC), 1,2 Hz ... 100 MHz (AC)
impédance d'entrée 1 MΩ ou 50 Ω
tension d'entrée maximale : ± 50 V à Rin = 1 MΩ, ± 2,25 V à Rin = 50 Ohm
période minimale de répétition des impulsions de synchronisation 20 ns
durée minimale d'impulsion de synchronisation 10 ns
paramètres du signal d'entrée pour fournir une synchronisation étendue aux entrées "CH1", "CH2" (par rapport à une impulsion rectangulaire): amplitude - pas moins
20 mV, durée - pas moins de 50 ns, période de répétition - pas moins de 50 ns
plage de valeurs du facteur de balayage 10 ns/div .... 0,1 s/div
calibreur 1 kHz, 3 V crête à crête
Alimentation +5V
poids 0,19 kg
dimensions hors tout 150x85x32 mm

Logiciel AKTAKOM Oscilloscope Pro (fourni avec l'appareil) :

BUT:

L'application est conçue pour contrôler entièrement les oscilloscopes USB ACK-3106, ACK-3116, ASK-3002, ASK-3102 et ASK-3202, collecter les données de mesure de deux canaux, les traiter, les afficher et les enregistrer sur un ordinateur.

POSSIBILITÉS :

L'application permet la détection et la compilation d'une liste d'appareils virtuels disponibles connectés à un ordinateur localement (via USB) ou via Ethernet/Internet ; initialisation et test de l'instance d'oscilloscope USB sélectionnée.

L'application permet de contrôler tous les paramètres disponibles pour configurer ce type d'équipement (voir la description des appareils supportés) et lire les données en mode image par image (mode oscilloscope) ou continue (mode enregistreur). Les oscillogrammes collectés sont affichés sur les graphiques principaux et généraux, les graphiques peuvent être mis à l'échelle arbitrairement par l'utilisateur, le style de dessin du graphique est personnalisable (points, segments, splines), les modes de persistance et de phosphore numérique sont disponibles pour l'affichage. Pour les mesures manuelles sur un graphique, deux curseurs et dix repères personnalisés sont disponibles, les positions et les intervalles des curseurs et des repères sont affichés numériquement dans une fenêtre de programme distincte.

Il prend en charge à la fois le mode oscilloscope numérique avec acquisition séquentielle de formes d'onde de longueur limitée et le mode enregistreur avec acquisition continue et affichage des données pour une durée illimitée.

L'application vous permet d'enregistrer des données de forme d'onde dans des fichiers sous forme de données numériques (format de bits universel AKTAKOM USB Lab). Les fichiers de données numériques peuvent ensuite être rechargés dans l'application pour visualisation et analyse.

À l'aide de l'utilitaire, vous pouvez convertir un fichier de données pour lecture par d'autres applications AKTAKOM USB Lab dans le même format AKTAKOM USB Lab, ou convertir les données au format texte CSV, qui peut ensuite être ouvert par n'importe quel éditeur de texte ou tableur. Il est possible d'enregistrer dans un fichier une image prête à l'emploi des signaux reçus sur le graphique dans un fichier au format BMP ou aux formats vectoriels WMF ou EMF.

L'impression des données de mesure est également prise en charge, l'impression peut être dirigée vers une imprimante ou vers un fichier graphique.
Un module d'analyse est intégré à l'application pour le traitement et les mesures automatiques.

LES FONCTIONS STANDARD DU module d'analyse d'oscilloscope USB comprennent :

filtrage numérique (filtres polynomiaux, cumulatifs et spectraux);
transformations numériques du signal (amplification/atténuation d'amplitude, compression/expansion de l'échelle de temps, réflexion verticale, inverse horizontal, addition de bruit) ;
diverses fonctions mathématiques à partir de signaux par canaux (somme, différence, produit, rapport, racine carrée moyenne des canaux, dérivée, intégrale de canal, intégrale de produit de canal, corrélation de canal) ;
alarme qui surveille le signal dépassant les limites d'amplitude définies (disponible à la fois en mode enregistreur et en mode oscilloscope);
fonctions de voltmètre, fréquencemètre, déphasage et intégrateur ;
mesure automatique des paramètres d'impulsion (amplitude, crête à crête, dépassement, médiane, moyenne, écart type, fréquence, période, durée d'impulsion, rapport cyclique, temps de montée, temps de descente) ;
analyse spectrale (section sélectionnable de l'oscillogramme, détermination du SOI, paramètres harmoniques fondamentaux, mesures du curseur sur le spectrogramme, les fenêtres sont supportées : rectangulaire, triangulaire, Hann, Heming, Blackman, Blackman-Harris, Gauss, cosinus conique, plat, exponentiel) et synthèse de signaux ;
traitement statistique des résultats de mesure (pour le paramètre sélectionné, la moyenne, le minimum, le maximum, l'écart type sont déterminés, un histogramme de la distribution de probabilité est construit, l'asymétrie et l'aplatissement de la distribution sont déterminés, les mesures du curseur sont effectuées à l'aide de l'histogramme) ;
calculateur de formules;
éditeur pour émuler des signaux.

L'application permet à l'utilisateur d'ajuster manuellement les couleurs des éléments graphiques et la largeur de ligne des oscillogrammes ou de charger ces paramètres à partir des fichiers de schémas de couleurs précédemment enregistrés. La taille, la position et la transparence de toutes les fenêtres d'application peuvent également être personnalisées par l'utilisateur. Tous les paramètres du programme peuvent être écrits dans un fichier de configuration puis chargés.

Modes de synchronisation avancés

	Lancement frontal	Traverser un niveau de tension donné dans un sens donné
	Déclencheur de transition	Par temps de montée ou de descente
	Déclencheur de durée	Par durée d'impulsion
	Suspendre le démarrage	Aucune impulsion pendant le temps spécifié
	Lancement de glitch	Durée d'impulsion inférieure à la période d'échantillonnage
	Courir sur passepoil	Par amplitude d'impulsion
	Lancement de fenêtre	Par sortie/entrée de signal vers la fenêtre de seuil
	Déclenchement booléen	Fonction logique des canaux
	Démarrage logique	Fonction logique des voies liées aux impulsions de synchronisation
	Démarrage séquentiel	Evénement B après l'événement A (selon un délai spécifié et/ou nombre d'événements)

La valeur minimale de la durée de l'intervalle mesuré : pas moins de cinq périodes d'échantillonnage avec un intervalle de répétition également, pas moins de cinq périodes d'échantillonnage.
La valeur maximale de la durée de l'intervalle mesuré : pas plus de 65535 périodes d'échantillonnage.
Avec des types de déclenchement séquentiels, les sources des événements A et B peuvent être les voies A, B, entrée externe. Les conditions de déclenchement des types séquentiels sont les fronts des signaux des événements A, B. Le nombre de répétitions des événements A, B : de 1 à 255.

Possibilités

L'option Advanced Trigger Sync Modes permet d'utiliser l'instrument comme un appareil de synchronisation intelligent. En sortie du connecteur X1, selon les conditions spécifiées, il est possible de recevoir un signal de déclenchement de niveau TTL pour tout autre appareil par un ou des signaux externes (via les entrées "CH 1" et/ou "CH 2") .

Ensemble complet standard

Oscilloscope USB
Manuel
Logiciel
- Logiciel d'oscilloscope virtuel AOP Aktakom Oscilloscope Pro
- Pilote AUNLibUSB 1.2.6.0 pour les périphériques de laboratoire USB virtuel

Le logiciel dans la livraison standard n'a pas de support physique et peut être téléchargé sur le site Web dans la section "" après l'achat et l'enregistrement de l'appareil, en indiquant son numéro de série.

Pour télécharger le logiciel, cliquez sur le bouton Télécharger ou accédez à la section

Analyse spectrale d'un signal à l'aide d'oscilloscopes LeCroy et d'un mode spécialisé de l'analyseur de spectre

introduction

Un oscilloscope est un appareil qui fournit un affichage visuel du signal d'entrée dans le domaine temporel, c'est-à-dire qu'il affiche la valeur de l'amplitude du signal le long de l'axe temporel. Mais pour une large classe de signaux, une idée plus claire de la nature des processus en cours donne une représentation non pas temporelle, mais spectrale du signal, lorsque les amplitudes des composantes harmoniques du signal sont affichées le long de l'axe horizontal. Ces signaux incluent la réponse en fréquence des amplificateurs, le bruit de phase des générateurs, les vibrations mécaniques, les transitoires, etc., qui sont plus faciles à observer dans le domaine fréquentiel. Tous les oscilloscopes numériques modernes ont la capacité de traiter mathématiquement les données reçues à l'aide de l'algorithme de transformation de Fourier rapide (FFT) pour convertir le signal d'entrée en son affichage spectral. Le principe FFT est discuté en détail dans.

Cependant, l'affichage du spectre du signal à l'aide de la FFT présente un certain nombre d'inconvénients, qui compliquent quelque peu l'analyse spectrale. Pour afficher correctement le spectre, l'utilisateur doit :

Déterminez quelle composante de fréquence maximale il veut voir dans le spectre.
Selon le théorème de Kotelnikov, fixez la fréquence d'échantillonnage de l'oscilloscope à deux fois la composante de fréquence maximale du spectre (ou au moins la valeur supérieure la plus proche).
En modifiant la valeur du facteur de balayage dans le sens croissant, définissez la valeur maximale possible de la longueur de mémoire de l'oscilloscope, car la résolution de fréquence est proportionnelle à la longueur de mémoire utilisée de l'oscilloscope numérique.
Sélectionnez l'une des fenêtres, en fonction du problème à résoudre - mesure de fréquence ou mesure d'amplitude.
En utilisant le mode d'étirement, sélectionnez la partie requise du spectre et prenez des mesures.

Cette séquence d'actions est assez longue et nécessite certaines compétences. Lors du passage à l'analyse d'autres composantes fréquentielles, un nouveau paramétrage est nécessaire. De plus, tous les oscilloscopes numériques ne sont pas capables de régler complètement les paramètres énumérés ci-dessus. Les oscilloscopes numériques assez simples (séries Tektronix TDS-1000, TDS-2000, TDS-3000 ; série LeCroy WaveAce ; GW Instek ; séries Agilent 3000, 5000, 6000, etc.) n'ont pas la possibilité de contrôler directement le taux d'échantillonnage ou la mémoire longueur... Pour ces oscilloscopes, la mémoire est fixe et la fréquence d'échantillonnage est modifiée en modifiant le facteur de balayage. Par conséquent, le contrôle des réglages des paramètres d'affichage du spectre est effectué en mesurant le temps de balayage, ce qui est plutôt gênant lors de l'examen du spectre et ne fournit ni un réglage précis de la fréquence centrale ni de la résolution fréquentielle. Ainsi le spectre du signal FM obtenu sur un oscilloscope Tektronix est représenté sur la figure 1. Comme vous pouvez le voir, l'oscilloscope affiche bien une composante fréquentielle située près de la fréquence porteuse, mais les composantes spectrales ne sont plus capables de s'afficher.

D'autres oscilloscopes plus avancés (par exemple Tektronix DPO4000 ou LeCroy WaveJet et WaveSurfer) ont la possibilité de modifier la longueur de la mémoire et, par conséquent, de contrôler le taux d'échantillonnage. Mais le principe FFT, pour un affichage précis du spectre, implique de régler dans un premier temps la fréquence d'échantillonnage et ensuite seulement de changer la longueur de la mémoire. Pour de tels oscilloscopes, la précision d'affichage du spectre est beaucoup plus élevée et le contrôle est un peu plus pratique que pour les oscilloscopes ci-dessus, mais il n'est toujours pas très facile d'obtenir un affichage fiable des composantes de fréquence nécessaires. Ainsi, le spectre du signal FM obtenu sur l'oscilloscope Tektronix DPO4000 est illustré à la figure 2. Par rapport à la figure 1, le spectre du signal FM de la figure 2 semble plus réaliste, mais une étude détaillée des composantes de fréquence (illustrée à la figure 2 à la bas de l'écran) n'est toujours pas très pratique.

Les oscilloscopes construits sur le principe d'une plate-forme ouverte garantissent pleinement la mise en œuvre correcte de l'algorithme FFT, une bonne précision du spectre et une résolution haute fréquence. Mais en raison de la nécessité de traiter de grandes quantités de mémoire (des dizaines de millions de points), la construction d'un spectrogramme, en fonction de la puissance de l'ordinateur de contrôle et de la longueur de la mémoire interne, peut prendre jusqu'à une minute. Ainsi, la figure 3 montre un exemple d'affichage du spectre d'un signal FM, similaire à la figure 2, mais obtenu sur un oscilloscope LeCroy avec une plate-forme ouverte.

Avec un contrôle d'affichage de spectre classique comme le fait un analyseur de spectre standard, les oscilloscopes numériques avec mode FFT ne peuvent pas rivaliser.
Le contrôle de l'analyseur de spectre classique implique :

Réglage de la fréquence centrale ;
Réglage de l'andain ;
Réglage de la bande passante ;
Réglage du niveau de référence ;
Sélection de l'échelle de l'échelle verticale.

Au lieu de régler la fréquence centrale et l'étendue, tout analyseur de spectre standard a la capacité de régler les fréquences de démarrage et d'arrêt.

Toutes ces lacunes du contrôle de l'analyse de spectre dans les oscilloscopes numériques LeCroy ont été éliminées avec l'introduction de l'option d'analyseur de spectre Zi-Spectrum dans les oscilloscopes. Lorsque le mode analyseur de spectre est activé, le menu de contrôle s'ouvre, illustré à la figure 4.

Les paramètres de l'analyseur de spectre sont contrôlés par des groupes de contrôles, disposés en fonction de leur objectif fonctionnel - fréquence et étendue ; bande passante; amplitude; modes et mesures.

Réglage de la fréquence centrale, de la fréquence de démarrage, de la fréquence d'arrêt, de l'étendue et de la bande passante

La fréquence centrale est réglée en entrant directement la valeur de fréquence. Le choix de l'andain s'effectue également par numérotation directe. Il est également possible de saisir la fréquence de début et de fin de l'enquête. Comme indiqué précédemment, pour un affichage correct du spectre, il est tout d'abord nécessaire de déterminer la fréquence d'échantillonnage puis, en fonction de la résolution en fréquence de l'analyseur de spectre, de définir la longueur de la mémoire de l'oscilloscope. L'option analyseur de spectre exécute ces procédures automatiquement, éliminant le besoin de calculs - l'utilisateur définit uniquement la plage de fréquences, et l'oscilloscope calcule et définit le taux d'échantillonnage de l'oscilloscope requis et la longueur de mémoire optimale. La longueur de la mémoire de l'oscilloscope est sélectionnée pour fournir la résolution de fréquence spécifiée et assurer le taux de rafraîchissement maximal de l'écran. Pratique et simple. De toute évidence, l'utilisateur peut définir n'importe quelle fréquence centrale et intervalle souhaités, mais l'oscilloscope ne peut sélectionner aucune fréquence d'échantillonnage et aucune longueur de mémoire, mais uniquement un certain nombre de valeurs disponibles. En utilisant uniquement les fréquences d'échantillonnage et la mémoire disponibles, les fréquences de démarrage et d'arrêt de l'analyseur de spectre ne correspondraient pas à celles spécifiées par l'utilisateur. Pour éliminer ce paradoxe, l'oscilloscope LeCroy met automatiquement à l'échelle la partie affichée du spectre en fonction de la fréquence d'échantillonnage et de la longueur de mémoire disponibles, à laquelle la partie "extra" est coupée du spectre calculé et seule celle qui a été définie par l'utilisateur est affiché. Les "surplus" de spectre à gauche et à droite, bien que stockés dans la mémoire de l'oscilloscope, ne sont pas affichés à l'écran.

La bande passante de l'analyseur de spectre (Resolution Bandwidth), qui détermine la résolution fréquentielle, par défaut, comme les analyseurs de spectre standard, est en mode automatique. À mesure que l'intervalle augmente, la bande passante augmente, ce qui réduit la mémoire de l'oscilloscope et accélère les taux de rafraîchissement de l'écran. Lors de l'analyse plus précise du spectre et de l'utilisation d'une bande passante plus étroite, l'oscilloscope nécessite une mémoire plus longue et un temps de traçage plus long. Des phénomènes similaires sont pleinement inhérents aux analyseurs de spectre stationnaires, mais au lieu du concept de "taux de rafraîchissement d'écran", ils fonctionnent avec le concept de "temps de balayage", qui est, en principe, la même chose. Ainsi, la figure 5 montre un exemple de réduction de l'étendue d'un signal FM, dont le spectre complet est illustré à la Fig. 4., afin de déterminer la fréquence de l'oscillation modulante. Si vous souhaitez afficher l'image spectrale complète de la Fig. 4, la longueur mémoire de 2,5M était suffisante, ce qui fournissait une étendue de 500 kHz et une bande passante de 357,6 Hz, puis pour une étendue de 10 kHz et une bande passante de 40,6 Hz, fournissant l'observation d'une fréquence de bande de base de 1 kHz, l'oscilloscope est déjà en utilisant la longueur de mémoire 32M. Si nécessaire, l'utilisateur peut refuser la sélection automatique de bande passante et la paramétrer manuellement.

Réglage des paramètres d'amplitude.

Les paramètres d'amplitude du spectre sont contrôlés en modifiant deux paramètres :

L'échelle de l'échelle logarithmique. L'échelle peut être sélectionnée dans une plage de 1-2-5 allant de 100 mdB à 100 dB.
Le décalage du niveau de référence est effectué dans la plage de -200 dB à +200 dB.

La saisie des valeurs s'effectue, comme pour tous les paramètres des oscilloscopes LeCroy, par numérotation directe ou en changeant doucement-grossièrement dans le sens de l'augmentation ou de la diminution.

Mesures de spectre

La FFT traditionnelle utilisée dans les oscilloscopes numériques consiste principalement en des mesures de marqueurs contrôlées manuellement. L'utilisation de mesures automatiques, qui ont des capacités très larges, est difficile à appliquer spécifiquement pour la FFT, car un ensemble de modes de mesure spéciaux est nécessaire pour mesurer les paramètres du spectre - recherche de valeurs de crête dans l'intervalle, mesure de l'amplitude et fréquence des pics, réglage de la valeur de la fréquence centrale par la valeur de la fréquence marqueur, etc. Malheureusement, un oscilloscope numérique standard ne dispose pas de cet ensemble de mesures.

Dans les oscilloscopes LeCroy en mode "Spectrum", cet inconvénient a été largement éliminé. Ainsi, la figure 6 montre un exemple d'affichage du spectre d'un signal rectangulaire et d'une table de mesure incluse.

Le principe des mesures en mode « Spectrum Analyzer » repose sur l'algorithme WaveScan, qui a parfaitement fait ses preuves depuis plusieurs années, pour rechercher des sections de signal en fonction de paramètres spécifiés. En mode mesure, l'analyseur de spectre recherche des pics dans le spectre, en commençant par le maximum et mesure la fréquence et l'amplitude des pics trouvés. Le pic avec l'amplitude la plus élevée se voit attribuer le numéro "1", le deuxième niveau le plus élevé se voit attribuer le numéro "2", et ainsi de suite. L'utilisateur peut définir le nombre de recherches de pics de 1 à 100. Ensuite, l'oscilloscope LeCroy génère une table de mesure, qui affiche les nombres de pics, la fréquence et les valeurs d'amplitude. Sur le spectrogramme lui-même, les pics ont une étiquette de fréquence. Les mesures sont effectuées en temps réel et si, lors de l'observation du spectre, la fréquence des harmoniques ou leur amplitude change, les données du tableau de mesure sont mises à jour instantanément.

De plus, l'analyseur de spectre a un marqueur conçu pour écraser la fréquence centrale en fonction de la valeur définie de ce marqueur.

En mode Analyseur de spectre, toutes les autres mesures de l'oscilloscope numérique ne sont pas disponibles, mais toutes les mesures du curseur peuvent être utilisées pour des mesures manuelles d'amplitude et de fréquence.

Fonctions mathématiques avec spectrogrammes

Typiquement, le spectre du signal, en particulier avec une large portée, a une piste de bruit assez forte et cela est clairement visible sur la figure 6. Ces bruits peuvent supprimer une partie du signal utile requis par l'utilisateur. Pour éliminer l'influence du bruit et d'autres facteurs aléatoires dans le mode Analyseur de spectre, les oscilloscopes LeCroy ont deux fonctions mathématiques :

Moyenne ;
Cumul des valeurs maximales.

La fonction mathématique de moyennage a le même algorithme que la fonction de moyennage de forme d'onde standard dans n'importe quel oscilloscope numérique. Le résultat de la moyenne des spectrogrammes est représenté sur la figure 7, où l'on voit clairement que la piste de bruit est considérablement réduite.

L'algorithme d'accumulation de valeurs maximales permet d'enregistrer uniquement les valeurs maximales pendant toute la durée d'accumulation d'informations. Cela vous permet d'afficher de manière fiable le spectre des signaux instables mais répétitifs.

Sortir:

Une option d'analyseur de spectre dédiée utilisée dans les oscilloscopes WaveRunner "A", WavePro 7 Zi et WaveMester 8 Zi de LeCroy simplifie considérablement l'analyse spectrale et offre à l'utilisateur des capacités de mesure non disponibles par rapport à la fonction FFT standard.
Actuellement, des modes de mesure similaires ne sont pas disponibles auprès d'autres fabricants d'oscilloscopes numériques.

Littérature:

Analyse spectrale (.htm classe = l> .htm).
Trouvez les anomalies et analysez les signaux dans les oscilloscopes LeCroy à l'aide de la fonction WaveScan (.htm classe = l> .htm).

Nous avons présenté les produits des meilleurs fabricants

PRIST propose des solutions optimales pour les tâches de mesure.

Chez nous, vous pouvez non seulement acheter un oscilloscope, une alimentation, un générateur de signaux, un analyseur de spectre, un calibrateur, un multimètre, une pince ampèremétrique, mais vous pouvez également vérifier un instrument de mesure ou le calibrer. Nous avons des contrats directs avec les plus grands fabricants mondiaux d'équipements de mesure, grâce auxquels nous pouvons sélectionner l'équipement qui résoudra vos problèmes. Forts d'une vaste expérience, nous pouvons vous recommander les marques suivantes.

2 canaux indépendants avec bande passante jusqu'à 100 MHz
tampon d'écriture jusqu'à 128 Ko par canal (défini par l'utilisateur)
longueur pré-enregistrement / post-enregistrement librement sélectionnable
haute sensibilité
syntonisation automatique des signaux d'entrée
grand choix de curseurs et mesures automatiques
mesures statistiques et tracé d'histogrammes
analyseur de spectre (FFT)
phosphore numérique
alarme
connexion au PC via USB 2.0
entrée/sortie synchronisation externe (compatible - TTL)

Caractéristiques

taux d'échantillonnage 100 MHz
coefficient de déviation verticale 10 mV / div ... 5 V / div avec un pas de 1-2-5
Résolution 8 bits
gamme de fréquences au niveau de –3 dB : 0 Hz ... 100 MHz (DC), 1,2 Hz ... 100 MHz (AC)
impédance d'entrée 1 MΩ
tension d'entrée maximale : ± 50 V à Rin = 1 MΩ, ± 2,25 V à Rin = 50 Ohm
période minimale de répétition des impulsions de synchronisation 20 ns
durée minimale d'impulsion de synchronisation 10 ns
plage de valeurs du facteur de balayage 10 ns/div .... 0,1 s/div
calibreur 1 kHz, 3 V crête à crête
Alimentation +5V
poids 0,19 kg
dimensions hors tout 150x85x32 mm

Logiciel AKTAKOM Oscilloscope Pro (fourni avec l'appareil) :

BUT:

POSSIBILITÉS :

À l'aide de l'utilitaire AULFConverter File Converter, vous pouvez convertir un fichier de données pour lecture par d'autres applications AKTAKOM USB Lab dans le même format AKTAKOM USB Lab, ou convertir les données au format texte CSV, qui peut ensuite être ouvert par n'importe quel éditeur de texte ou tableur. . Il est possible d'enregistrer dans un fichier une image prête à l'emploi des signaux reçus sur le graphique dans un fichier au format BMP ou aux formats vectoriels WMF ou EMF.

LES FONCTIONS STANDARD DU module d'analyse d'oscilloscope USB comprennent :

filtrage numérique (filtres polynomiaux, cumulatifs et spectraux);
transformations numériques du signal (amplification/atténuation d'amplitude, compression/expansion de l'échelle de temps, réflexion verticale, inverse horizontal, addition de bruit) ;
diverses fonctions mathématiques à partir de signaux par canaux (somme, différence, produit, rapport, racine carrée moyenne des canaux, dérivée, intégrale de canal, intégrale de produit de canal, corrélation de canal) ;
alarme qui surveille le signal dépassant les limites d'amplitude définies (disponible à la fois en mode enregistreur et en mode oscilloscope);
fonctions de voltmètre, fréquencemètre, déphasage et intégrateur ;
mesure automatique des paramètres d'impulsion (amplitude, crête à crête, dépassement, médiane, moyenne, écart type, fréquence, période, durée d'impulsion, rapport cyclique, temps de montée, temps de descente) ;
analyse spectrale (section sélectionnable de l'oscillogramme, détermination du SOI, paramètres harmoniques fondamentaux, mesures du curseur sur le spectrogramme, les fenêtres sont supportées : rectangulaire, triangulaire, Hann, Heming, Blackman, Blackman-Harris, Gauss, cosinus conique, plat, exponentiel) et synthèse de signaux ;
traitement statistique des résultats de mesure (pour le paramètre sélectionné, la moyenne, le minimum, le maximum, l'écart type sont déterminés, un histogramme de la distribution de probabilité est construit, l'asymétrie et l'aplatissement de la distribution sont déterminés, les mesures du curseur sont effectuées à l'aide de l'histogramme) ;
calculateur de formules;
éditeur pour émuler des signaux.

Ensemble complet standard

Oscilloscope USB
brève instruction
Logiciel AKTAKOM Oscilloscope Pro pour Windows XP / Vista / 7/8

Le logiciel dans la livraison standard n'a pas de support physique et peut être téléchargé dans la section "Logiciel" après l'achat et l'enregistrement de l'appareil, en indiquant son numéro de série.

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