Techniky analýzy signálu s digitálními osciloskopy

Úvod
Digitální osciloskopy inženýrům výrazně usnadňují analýzu a interpretaci informací obsažených v elektrických signálech. Konstruktéři mají potenciál zlepšit fungování obvodu tím, že se naučí více o signálech, identifikují problémy a použijí pokročilé metodologie analýza signálu.

V tomto díle se podíváme na četné způsoby, jakými mohou být digitální osciloskopy použity pro studium signálů. Kromě studia frekvenčních domén bude zkoumáno studium pulsů a časování. Pokud jsou inženýři seznámeni s těmito metodikami, budou lépe vybaveni pro posuzování signálů, opravy problémů a rozhodování o návrhu.

Analýza frekvenční domény
Základní přístup analýzy signálu známý jako analýza ve frekvenční oblasti může být použit k získání informací o frekvenčním obsahu signálu. Pomocí digitálních osciloskopů, které jsou vybaveny funkcí pro rychlou Fourierovu transformaci (FFT), jsou inženýři schopni provádět analýzu frekvenční domény na získaných křivkách.

Když inženýři vezmou tvar vlny z časové oblasti a převedou jej do frekvenční oblasti, jsou schopni určit přítomnost harmonických, šumu a dalších frekvenčních složek. Tento výzkum může být užitečný při identifikaci zkreslení signálu, definování spekter signálu a zvýšení účinnosti systému.

Je možné vypočítat amplitudu a fázi frekvenčních složek, což umožňuje inženýrům analyzovat kvalitu signálu a zaručit, že frekvence signálu je v přijatelných mezích.

Analýza časové domény
Analýza v časové oblasti je základním nástrojem, který je nutné použít k prozkoumání atributů signálu a pochopení chování signálu v průběhu času. S použitím digitálního osciloskopu jsou inženýři schopni získat čtení o několika aspektech signálu, včetně jeho náběhu a poklesu, šířky pulzu, pracovního cyklu a časování.

Tato pozorování poskytují základní informace o intenzitě signálu, jeho dosahu a synchronizaci. Některé z problémů, se kterými se mohou inženýři setkat, zahrnují zkreslení signálu, zvonění, překmity a podkmity.

Při posuzování digitálních dat je analýza v časové oblasti důležitá pro kontrolu plynulosti signálových přechodů a také pro hledání odlehlých hodnot, jako jsou závady a jitter. Oba jsou příklady abnormalit.

Pulzní a časová analýza
Pulzní a časová analýza se primárně zaměřuje na zkoumání aspektů digitálních signálů a také časových vazeb mezi těmito aspekty. Digitální osciloskopy nabízejí specifické možnosti měření a analýzy, které uživatelům umožňují provádět spolehlivé analýzy pulzů a časování. Časování v digitálních obvodech lze monitorovat pomocí měřicích prvků, jako je šířka pulsu, perioda, časování vzestupu/klesání a perioda nastavení/přidržení, které mohou inženýři použít k doladění svých návrhů.

Mezi další faktory měření patří časování vzestupu/klesání a trvání nastavení/udržení. Tyto testy zaručují, že signály jsou synchronizované s tím, co se od nich z hlediska času očekává. To je důležité pro zamezení ztrátě dat nebo vadných obvodů, a proto se tyto testy provádějí.

Přesnost měření pulsu a časování, které umožňují digitální osciloskopy s vysokou vzorkovací frekvencí, významně přispívá k úspěchu vysokorychlostních digitálních systémů.

Analýza očního diagramu
Analýza očního diagramu je výkonná technika, kterou lze použít ve vysokorychlostních komunikačních systémech k vyhodnocení kvality signálu a také jeho spolehlivosti. Za účelem generování diagramu oka na digitálním osciloskopu může být několik akvizic křivek navrstveno na sebe.

Výsledná podoba „oka“ je znázorněním změn amplitudy a fáze, ke kterým došlo v signálu během určitého časového období. Inženýři mohou využít diagramy oka k posouzení kvality signálu, kvantifikaci parametrů, jako je jitter a šumové rezervy, a lokalizaci časových abnormalit nebo zkreslení.

Využití analýzy očního diagramu umožňuje posoudit výkon vysokorychlostních digitálních rozhraní, zlepšit techniky ekvalizace a zajistit spolehlivý přenos dat.

Analýza výkonu
Primárním cílem analýzy výkonu je zkoumat průběhy elektrické energie, která proudí obvody a systémy. Digitální osciloskopy které umožňují analýzu výkonu, umožňují měřit několik aspektů výkonu, včetně ztrátového výkonu, účiníku, harmonického obsahu a spotřeby energie.

Pomocí tohoto výzkumu je možné určit, zda jsou systémy výkonové elektroniky účinné či nikoli, zda jsou energeticky účinné či nikoli a zda odpovídají předpisům o kvalitě napájení či nikoli.

Inženýři mohou analyzovat vliv změn zátěže na průběhy výkonu, stejně jako detekce poklesů napětí a rázů a také identifikace anomálií napájení.

Proč investovat do čističky vzduchu?
Při aplikaci technik analýzy signálu ve spojení s digitálními osciloskopy mají inženýři potenciál získat značné množství znalostí o vlastnostech signálů, o časových korelacích mezi signály a různých vlastnostech spektra.

Elektroničtí inženýři mají přístup k široké škále studií, z nichž některé jsou založeny na frekvenční a časové oblasti, pulsu a časování, očních diagramech a výkonu, které mohou použít k vyhodnocení a zlepšení provozu obvodu. Digitální osciloskopy vybavené rozsáhlými možnostmi měření a analytickými nástroji umožňují velmi přesná měření frekvence signálu, amplitudy, doby náběhu a poklesu, šířky impulsu a výkonových charakteristik. Tato měření lze provádět s úžasnou přesností.

Když inženýři dobře rozumí signálům, jsou schopni lépe diagnostikovat problémy, určit, zda byla splněna určitá časová kritéria, a zajistit, aby elektrické systémy fungovaly spolehlivě.

Abychom to shrnuli, digitální osciloskopy poskytují inženýrům přístup k nepřebernému množství možností analýzy signálu, což jim umožňuje provádět přesný výzkum elektrických křivek a vyvozovat z takových studií smysluplné závěry. Vědci a odborníci mohou být schopni porozumět více o harmonických, šumových a frekvenčních složkách signálu pomocí analýzy frekvenční domény.

Analýza v časové oblasti pomáhá při identifikaci anomálií a zkreslení, což umožňuje provádět přesné testy načasování a integrity signálu. Tento druh analýzy také umožňuje kvantifikovat vlastní integritu signálu. Inženýři mohou zkontrolovat chybný přenos dat pomocí analýzy pulzů a časování k vyhodnocení synchronizace digitálních signálů. To lze provést za účelem kontroly chyb přenosu dat.

Analýza očního diagramu je metoda, kterou lze použít k analýze účinnosti vysokorychlostních komunikačních sítí. Tato metoda funguje tak, že představuje grafické znázornění kvality signálu. Inženýři používají metodu zvanou analýza výkonu, aby optimalizovali využití energie, určili kvalitu výkonu a analyzovali průběhy výkonu.

Pomocí těchto různých technik analýzy signálů by inženýři byli schopni hlouběji porozumět charakteristikám a charakteristikám signálů, které jsou přítomny v elektrických obvodech. Tyto informace jsou nezbytné pro budování systémů, na které se lze spolehnout, lokalizaci a nápravu poruch a dosažení nejvyšší možné úrovně účinnosti obvodu.

Komplexní analytické schopnosti a uživatelsky přívětivá rozhraní proudu digitální osciloskopy inženýrům výrazně usnadňují provádění analýz a získávání užitečných poznatků ze zaznamenaných průběhů.

To platí zejména v případě prvního jmenovaného. Jak technologie postupuje, digitální osciloskopy budou i nadále základním nástrojem pro analýzu signálu. To dává inženýrům možnost navrhovat elektrické systémy, které jsou sofistikovanější a spolehlivější.

Lisun Instruments Limited byl nalezen LISUN GROUP v 2003. LISUN systém jakosti je přísně certifikován podle ISO9001:2015. Jako členství v CIE LISUN produkty jsou navrženy na základě CIE, IEC a dalších mezinárodních nebo národních norem. Všechny produkty prošly certifikátem CE a byly ověřeny laboratoří třetí strany.

Naše hlavní produkty jsou Goniofotometr, Integrace koule, Spektroradiometr, Generátor přepětí, Simulátorové zbraně ESD, Přijímač EMI, Testovací zařízení EMC, Elektrický bezpečnostní tester, Environmentální komora, teplotní komora, Klimatická komora, Tepelná komora, Test na solný postřik, Zkušební komora na prach, Vodotěsný test, Test RoHS (EDXRF), Test žárového drátu  a  Test s plamenem jehly.

Pokud potřebujete podporu, neváhejte nás kontaktovat.
Technické oddělení: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Obchodní oddělení: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tagy:OSP-1102