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Ayuda con osciloscopio

Solución:

Si bien las otras respuestas brindan una buena explicación de lo que realmente está sucediendo, creo que ambas pierden el sentido de tener 2 GSa / s en un alcance de 100 MHz.

El principal punto de interés es la forma en que los osciloscopios suelen realizar el muestreo. A menudo tienen varios convertidores de analógico a digital que se pueden conectar a diferentes canales. El proceso que utilizan a menudo para muestrear las señales se llama entrelazado. Básicamente, los convertidores están configurados de modo que primero un convertidor toma una muestra de señal en un canal y comienza a procesarla, luego el siguiente convertidor toma una muestra de la señal y comienza a procesarla, luego el tercero y así sucesivamente hasta que todos los convertidores tomaron una muestra. Después de eso, el primer convertidor toma una muestra nuevamente y el segundo y así sucesivamente. Entonces, básicamente, el ciclo se repite. Esto permite el uso de convertidores analógicos a digitales más lentos y económicos, pero tiene un efecto negativo en la precisión, ya que las muestras no serán perfectamente equidistantes.

Entonces, ¿qué sucede cuando tiene un osciloscopio de dos canales y usa solo un canal? Bueno, todos los convertidores funcionan solo con ese canal y proporcionarán la mejor representación de señal que puedan. Pero si también activa el segundo canal, la mitad de los convertidores cambiarán al segundo canal y la mitad seguirá funcionando con el primer canal.

Como ya está escrito, la regla general es tener 1 GSa / s por 100 MHz de ancho de banda. Entonces, si toma el osciloscopio de 100 MHz que tiene una frecuencia de muestreo de 1 GSa / s, ¡entonces puede usar efectivamente solo un canal con el ancho de banda completo! Si desea usar ambos canales, no puede usarlos con frecuencias superiores a 50 MHz, o obtendrá artefactos de muestreo.

Por otro lado, si tiene un osciloscopio de dos canales de 2 GSa / s 100 MHz, puede obtener una mejor vista de una señal de 100 MHz o puede obtener una buena vista de dos canales de 100 MHz, lo que sería problemático con solo 1 GSa / s alcance.

Entonces, ¿cómo se aplica esto a usted? Bueno, echemos un vistazo a los sitios web de productos. Para Rigol DS1102CA, dice bajo especificaciones Real-time Sample Rate 2 GSa/s(each channel),1 GSa/s(dual channels), lo que significa que la situación que expliqué se aplica aquí. Del sitio para Rigol DS1102E, dice bajo especificaciones: Real-time Sample Rate 1 GSa/s(each channel),500 MSa/s(dual channels).

Entonces, al final, DS1102E puede funcionar como un alcance de un canal de 100 MHz o un alcance de dos canales de 50 MHz, mientras que Rigol DS1102CA es un alcance real de dos canales de 100 MHz.

Un poco de información adicional: como dije anteriormente, es malo para el alcance usar varios convertidores analógicos a digitales para un solo canal, porque la distancia en el tiempo entre las muestras no es exactamente la misma. Este problema se resuelve inicialmente teniendo mucho cuidado al enrutar las señales de reloj para los convertidores de modo que el reloj llegue a todos los convertidores al mismo tiempo. Otra solución (a veces mejor) es utilizar convertidores multicanal. Por lo general, es más fácil enrutar la señal del reloj para que llegue a todos los canales en un solo chip al mismo tiempo que enrutar la señal del reloj para que llegue a todos los chips físicamente separados al mismo tiempo. Algunos convertidores también usan otros trucos. Por ejemplo, un canal puede activarse en la pendiente positiva del reloj, mientras que el segundo puede activarse en la pendiente negativa del reloj.

El mismo ancho de banda significa que ambos tendrán la misma atenuación para las señales. Básicamente significa que 100MHz es la frecuencia de corte para ambos osciloscopios.

Las muestras por segundo es la resolución del osciloscopio. Si hace zoom en una señal, los puntos de datos no interpolados estarán separados por 0,5 ns para el alcance de 2GSa / sy 1 ns para los de 1GSa / s. La regla general es que puede medir con bastante precisión una señal de 100MHz con el osciloscopio de 1GSa / sy una señal de 200MHz con 2GSa / s (~ 10 muestras / Hz)

Obviamente, cuantas más muestras, mejor representación de la señal original. Solo tendrá que sopesar eso con la diferencia de costo.

La frecuencia de muestreo es la frecuencia a la que los osciloscopios a / d muestrearán la señal y la convertirán en píxeles en su pantalla para que pueda verla. Su osciloscopio esencialmente muestrea la señal y traza puntos a la frecuencia de muestreo y luego dibuja líneas o curvas entre cada punto. Cuantos más puntos de muestra tenga, más precisa o fiel a la realidad será la señal que verá.

El ancho de banda es el ancho de banda de entrada de -3dB para el osciloscopio, por lo que le indica la frecuencia máxima que puede ver. La vieja regla general es obtener un ancho de banda que sea el doble de su frecuencia, aunque a veces 3 o más veces pueden ser útiles dependiendo de lo que esté trabajando y lo que necesite ver.

Aquí hay un artículo de referencia sobre las características del osciloscopio.

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