Welche Abtastrate sollte ein 100MHz-Oszilloskop haben?
Die Frage ist so schlecht nicht. Es gibt Oszilloskope mit 100 MHz analog Bandbreite und 100MS Abtastrate aber auch welche mir 300 MHz / 1GS. Analoge Bandbreite kostet Geld, welches Verhältnis sinnvoll ist und wiso würde mich auch interressieren.
Macron schrieb: > Es gibt Oszilloskope mit 100 MHz analog > Bandbreite und 100MS Abtastrate Nicht wirklich. Ware auch kaum nützlich. Für 100 MHz Bandbreite ist 1GS das Minimum.
Wiso es gibt wenige (oder keine ?) Oszilloskope deren Abtastrate 10x der Bandbreite ist. Das 10-fache Abtasten macht wenig Sinn, egal welche Eingangsignalform bei der maximalen Frequenz wird immer nur ein Sinus dargestellt. Um den dann 10-fach abzutasten wozu ?
Das Minimum für die Abtastrate sollte das Doppelte der Maximal im Signal vorkommenden Frequenz betragen: http://de.wikipedia.org/wiki/Nyquist-Shannon-Abtasttheorem mfG ingo
> Das 10-fache Abtasten macht wenig Sinn, egal welche > Eingangsignalform bei der maximalen Frequenz wird immer nur ein Sinus > dargestellt. Um den dann 10-fach abzutasten wozu ? Die maximale Frequenz bei einem 100MHz-Oszilloskop sind aber nicht 100MHz. Sondern die 100MHz werden um 3db gedämpft dargestellt (nur noch 70% der Amplitude). Größere Frequenzen sind natürlich noch stärker gedämpft, das heisst aber nicht, dass diese überhaupt nicht mehr gemessen werden können. Das ist der Unterschied zwischen Analogbandbreite und Abtastfrequenz. Die haben beide (physikalisch) NICHTS miteinander zu tun.
Bravo! Jetzt treffen wieder die Praktiker auf die Theoretiker. Es wird Zeit für die Popkorn. Shannon - wie geil!
> Welche Abtastrate sollte ein 100MHz-Oszilloskop haben?
Die, die Du Dir leisten kannst.
Dieter schrieb: > Größere Frequenzen sind natürlich noch stärker gedämpft, > das heisst aber nicht, dass diese überhaupt nicht mehr gemessen werden > können. Naja. Bei 100MHz und 1GS bleiben nur 10 Messpunkte für das Signal übrig, bei noch höheren Frequenzen noch weniger. Ob man da noch von "Messen" sprechen kann?
Das "Messen" hört schon viel früher auf, bei einem 100MHz Digital-Signal kommt nach dem Tastkopf und Eingangstufen des Oszilloskopes ein Signal am AD-Wamdler an das mit dem originalem nicht mehr viel gemeinsam hat. Dieses Signal dann 10-fach abzutasten ist wie sinnvoll ?
Bei 100 Mhz und 200 MS gibt es bei jeder vollen Welle genau 2
Messpunkte.
Damit ist das Nyquist-Abtasttheorem gerade eben erfüllt. Aber aus nur 2
Messpunkten kannst du unmöglich etwas über die Signalform sagen. Du
kannst nochnichtmal sagen, ob es ein Sinus oder Rechteck Signal ist.
Eine Abtastung von 10 Messpunkten pro durchlauf hat sich in der Praxis
als Akzeptabel erwiesen.
Wenn ein Oszi 100 Mhz und 50MS hat, dann kann man davon nur abraten. Die
maximale frequenz die es dann messen kann sind 25 Mhz.
>Welche Abtastrate sollte ein 100MHz-Oszilloskop haben?
1GS wenn du bei 100 Mhz das Signal noch erkennen willst
> Sondern die 100MHz werden um 3db gedämpft dargestellt (nur noch 70% > der Amplitude) Da würd mich ja mal folgendes Interessieren: Das Skope kennt ja die Frequenz und die Dämpfung, gibt es da so etwas wie eine Automatische Anpassung ?
Stefan schrieb: > Da würd mich ja mal folgendes Interessieren: Das Skope kennt ja die > > Frequenz und die Dämpfung, gibt es da so etwas wie eine Automatische > > Anpassung ? Da müsste das scope die Form des Eingangssignales kennen, sonst würde es einen Sinus zu einem Rechteck "anpassen".
Also gilt die 3 db Dämpfung nur für Sinus Signale ? Wie sieht dass denn bei Rechteck aus ? Steigt dann die Dämpfung aufgrund der höheren Frequenz der Oberwellen ?
Wenn bei einem Rechtecksignal höhere Frequenzanteile gedämpft werden, werden halt die Ecken immer mehr abgerundet. Die maximale Amplitude bleibt gleich, sofern die Grundfrequenz noch "ungedämpften" Frequenzbereich liegt.
Bei einem 100MHz Scope und einem 100MHz Rechteck ist die erste Oberwelle bereits so stark bedämpft das sie nicht mehr dargestellt wird.
Wer ein (billiges) 100-MHz-Oszi dazu benutzt 100 MHz-Rechtecksignale zu kontrollieren der braucht auch nicht jammern, das es die Signalzüge verschneidet.
Macron schrieb: > Bei einem 100MHz Scope und einem 100MHz Rechteck ist die erste Oberwelle > bereits so stark bedämpft das sie nicht mehr dargestellt wird. Aber wohl nicht bei einem 50MHz Signal. Andererseits liegt diese Oberwelle jenseits der Shannon-Grenze einer Abtastung mit 200MHz, somit entstehen Abtastartefakte. Hier einfach nach Shannon den Faktor 2 anzusetzen passt also nicht. Audio-Abtastung enthält deshalb entsprechend steilwandige Filter.
Leute Schon mal was von Randomsampling Gehört? Es ist nicht zwingend notwendig das die Abtastrate höher ist als die Bandbreite. Notwendig ist das nur im Singlemodebetrieb, oder zu Neudeutsch Einzelschussbetrieb. Im Normalfall, wenn man es mit repetierenden Signalen zu tun hat, kann man auch eine Kurve mehrmals nacheinander abtasten um sie verläßlich zu reproduzieren. Alle Digitalscopes machen das sobald die Ablenkzeit eine gewisse Schnelligkeit erreicht haben. Es gibt andere Kriterien die mindestens eben so wichtig sind wie Abtastrate und Bandbreite. Das ist die Aktualisierungsrate des Bildschirmspeichers z.B. Gerade da wird bei den Lowcost DSO kräftig gespart. Der HP54602 hat 150MHz Bandbreite aber nur 20 Megasamples/ Sek. und treotzdem funktioniert er. Im übrigen gilt auch der Shannon heute noch. Man braucht nur 2 Punkte innerhalb einer Periode um das Signal vollständig abzubilden, solange ein ausreichend steiles Filter für die Aliasingprodukte vorhanden ist. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > ein ausreichend steiles Filter für die Aliasingprodukte vorhanden ist. Interessanterweise gibt Rigol beim 100MHz Modell mit 400/200MHz Abtastrate (1/2 Kanäle) für den One-Shot Modus eine Bandbreite von 80MHz an. Die 100MHz gelten offensichtlich nur für den EQT-Modus (den du als Randomsampling bezeichnest). Bei den kastrierten Modellen (60/40/25MHz) gibt es diesen Unterschied nicht.
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Mit diesen Zahlen wird seitens der Hersteller oft Schindluder betrieben, weil der Laie sie nicht deuten kann. Und Rigol... naja... Ein 80MHz Sinus sähe bei dem Teil im one-Shot so aus wie im Anhang, und das auch nur im Einkanal-Betrieb.
Wie kann es sein, dass Markengeräte wie das HP 54501A eine so mikrige Abtastrate haben, wohingegen irgendwelche Chinaprodukte 1 oder 2 GSa/s haben? Dazu ist das HP 54501A noch vergleichsweise groß und schwer.
@Thomas: Eher nicht. In diesem Abtastbereich wird üblicherweise über sin(x)/x interpoliert. Nicht nur bei Rigol, die Big Names machen das auch. Bei Tek finde ich dazu auch die Formel für Rigols 80MHz Angabe, nämlich den Faktor 2,5: http://www2.tek.com/cmswpt/tidetails.lotr?ct=TI&cs=Application+Note&ci=14295&lc=EN
Ralph Berres schrieb: > Das ist die Aktualisierungsrate des > Bildschirmspeichers z.B. Gerade da wird bei den Lowcost DSO kräftig > gespart. Find ich auch wichtig, wenn mir statt 500 eben 5000 falsch abgetastete Wellenzüge dargestellt werden. Bei geringer Abtastrate ist man darauf angewiesen was der Antialiasing-Filter des Oszis aus dem aufgenommenen Signal macht, und der kann auch nicht zaubern. Beispiel: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Datei:Aliasing_mrtz.svg&filetimestamp=20061001145358
abcd schrieb: > Wie kann es sein, dass Markengeräte wie das HP 54501A eine so mikrige > Abtastrate haben, Wie kann es sein, dass ein Markengerät wie der IBM PC/XT mit mickrigen 4,77MHz taktet, wo doch jede China-Billigschleuder mehr als 3GHz schafft?
>> Wie kann es sein, dass Markengeräte wie das HP 54501A eine so mikrige >> Abtastrate haben, > >Wie kann es sein, dass ein Markengerät wie der IBM PC/XT mit mickrigen >4,77MHz taktet, wo doch jede China-Billigschleuder mehr als 3GHz >schafft? Womit wir wieder mal die Bestätigung haben, dass es meist sinnvoller ist, ein neues Chinagerät als ein altes gebrauchtes Markengerät zu kaufen. Gilt nicht nur für Oszilloskope und IBM-Rechner.
Andreas K. schrieb: > Find ich auch wichtig, wenn mir statt 500 eben 5000 falsch abgetastete > > Wellenzüge dargestellt werden. > > Bei geringer Abtastrate ist man darauf angewiesen was der > > Antialiasing-Filter des Oszis aus dem aufgenommenen Signal macht, und > > der kann auch nicht zaubern. Klar mit den niedrigen Aktualisierungsraten ist der Scope lediglich zu über 90% der Zeit einfach blind, weil er zu beschäftigt ist Bildschirmdaten zu berechnen statt Daten zu sammeln. Auserdem stelle ich fest, das du offensichtlich ausschließlich im Singlemodebetrieb arbeitest. Das Beispielmit dem Sinus ist ein schlechtes Beispiel weil eine Sinus selten nur eine Periode als Signal ansteht. Sicherlich ist es heute kein Problem mehr hohe Abtastraten zu realisieren, was vor 10 Jahren noch aufwendig war. Aber man hatte schon vor 20 Jahren gute Digitalscopes gebaut, die den heutigen Henkelmännern durchaus das Wasser reichen können. abcd schrieb: >>> Wie kann es sein, dass Markengeräte wie das HP 54501A eine so mikrige > >>> Abtastrate haben, > >> > >>Wie kann es sein, dass ein Markengerät wie der IBM PC/XT mit mickrigen > >>4,77MHz taktet, wo doch jede China-Billigschleuder mehr als 3GHz > >>schafft? > > > > Womit wir wieder mal die Bestätigung haben, dass es meist sinnvoller > > ist, ein neues Chinagerät als ein altes gebrauchtes Markengerät zu > > kaufen. Gilt nicht nur für Oszilloskope und IBM-Rechner. Ich würde vorschlagen schaue dir so ein Gerät erst mal an und arbeite damit, ehe du dir so ein Urteil erlaubst. Viel Spass mit deinen Chinagerät mit 320*240 Bildpunkte. Ich selbst ziehe mein HP54602 immer noch dem China Henkelmännern vor trotz nur 20Msamples. Das Agilent DSO6012 auf meinen Arbeitsplatz ist allerdings schon besser. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Das Beispielmit dem Sinus ist ein schlechtes Beispiel weil eine Sinus > selten nur eine Periode als Signal ansteht. Nein, ist es nicht, du hast nur nicht begriffen was es darstellt. Dieses Nyquist-Theorem gibts nicht weil jemand einfach mal gesagt hat, wir machen jetzt mindestens 2 Punkte/Wdh. Random-Sampling is ja toll, aber wie bewertest du damit Jitter?
Auch das geht solange wie meist üblich das Triggersignal auf der analogen Ebene noch vor dem AD-Wandler erzeugt wird. Die DSOs schalten normalerweise automatisch in den Randomsamplingmodus wenn es mit der Abtastrate zu eng wird. Es sei denn man schaltet den DSO in den Singlemodus. Und da macht es auch keinen Sinn Jitter beurteilen zu wollen. Im Randomsamplingmode wird der Jitter sehr wohl sichtbar. Ralph Berres
Wir sollten mal versuchen, die Begriffe nicht mehr durcheinander zu bringen als nötig. Jitter in Oneshot ist natürlich Käse, aber in diesem Kontext wird auch nicht so sehr der Oneshot gemeint sein, als vielmehr das, was ich als Realtime-Mode kenne - dem Gegenspieler des Equivalent-Time-Mode. Und im Realtime-Mode lässt sich Jitter wunderbar beurteilen - wenn das DSO eine kumulierende Darstellung hat, also den nächsten Trace ohne zu löschen über den alten drübermalt, dann wird ebendies deutlich hervorgehoben.
A. K. schrieb: > Und im Realtime-Mode lässt sich Jitter wunderbar beurteilen - wenn das > > DSO eine kumulierende Darstellung hat, also den nächsten Trace ohne zu > > löschen über den alten drübermalt, dann wird ebendies deutlich > > hervorgehoben. Richtig aber genau da braucht man eine hohe Aktualisierungsrate des Bildschirmspeichers, weil es sonst passieren kann das der nächste Durchgang nicht erkannt wird sondern erst der übernächste. Diese kumulierende Darstellung funktioniert übrigens auch im Randomsamplingmode. Es ist schon ein Unterschied ob der DSO 4000 Bildpunkte/ Sek oder 1 Millionen Bildpunkte / Sek aus dem Signal im Signalspeicher berechnen kann. Solange man periodische Signale darstellt, spielt die Abtastrate eine untergeordnete Bedeutung. Für 100 MHz Bandbreite sind eigentlich selbst 4 Gigasamples noch zu wenig weil in den DSO selten wirklich wirksame Aliasingfilter im Analogzweig sitzen. Denn diese würden die Gruppenlaufzeit des Analogteiles versauen, und das Signal mit deutlichen Einschwingvorgängen versauen. Das will ja auch keiner. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Richtig aber genau da braucht man eine hohe Aktualisierungsrate des > Bildschirmspeichers, weil es sonst passieren kann das der nächste > Durchgang nicht erkannt wird sondern erst der übernächste. Korrekt. Wobei wir dann eigentlich bei den DPOs landen, denn es haben wohl alle bezahlbaren DSOs Pausen zwischen den Samples. Manche mehr, manche weniger. You get what you pay for.
Ich habe mich mal versucht in diese DPO Technologie einzulesen. Dort habe ich gelesen das der Bildschirm auch nur 30mal / Sek aktualisiert wird. Wird dann der DPO Speicher wenigstens öfter aktualisiert? Sonst sehe ich nämlich gegenüber dem DSO keine Vorteile. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Dort habe ich gelesen das der Bildschirm auch nur 30mal / Sek > aktualisiert wird. Na und? Kannst du schneller gucken als 30/s? > Wird dann der DPO Speicher wenigstens öfter aktualisiert? Das ist ja der Witz dran. Ich habe das auch nur kurz quergelesen, aber mein Eindruck war, dass diese Dinger versuchen, der Charakteristik des Nachleuchteffekts von Analogscopes nahe zu kommen, der bei der visuellen Bewertung von Effekten wie dem besagten Jitter recht dienlich ist. Also diesen Pseudophosphor 3-dimensional (=> Intensität) mit geballtem Aufwand in hohem Tempo digital aktualisieren. Ich las von mehreren 100000 Traces/s. Diese 30/s sind nur die visuelle Darstellung davon auf dem Display.
Naja dann vergleiche ich mal. Also Der Agilent DSO6012 aktualisiert den Bildschirmspeicher soviel ich weis 500000 mal pro Sekunde, und gibt den Inhalt dann 60mal in der Sekunde an das Display übrigens 1024*768 Punkte Auflösung. Er akkumuliert also 500000/Sek und gibt das 60mal in der Sekunde aus. Übrigens Diese Intensitätsmodulation macht der DSO6012 auch. Wenn ich das richtig sehe macht der Bildschirmspeicher im DSO6012 wohl das selbe wie bei Tektronix der DPO? Vielleicht versteh ich ja was falsch was den DPO betrifft. Ralph Berres
So tief stecke ich da auch nicht drin, zumal ich beruflich weitab vom Schuss bin und sowas ohnehin nie zu sehen kriegen werde. Und privat allenfalls dann, wenn die Chinesen sich dieses Themas annehmen und vielleicht auf die Idee kommen, einen vergleichsweise billigen PC-Grafikchip oder eine PS3 dafür einzuspannen. ;-) Durchaus vorstellbar, dass der eine DPO nennt, was der andere in seine DSO Reihe eingemeindet. Vielleicht auch nur, weil er keine Lust hat, bei der Konkurrenz allein für diese Bezeichnung blechen zu müssen?
> Ich selbst ziehe mein HP54602 immer noch dem China Henkelmännern vor > trotz nur 20Msamples Das HP54602 geht ja noch. Aber mit dem HP54501A will ich wirklich nicht arbeiten, weil die Bedienung einfach unpraktisch ist. Ich brauche für gewisse Funktionen seperate Drehregler. Nur 20Msamples sind aber definitiv zu wenig. Da nutzt mir auch kein großer Bildschirm.
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A. K. schrieb: > Und privat allenfalls dann, wenn die Chinesen sich > dieses Themas annehmen und > vielleicht auf die Idee kommen, einen vergleichsweise billigen > PC-Grafikchip oder eine PS3 dafür einzuspannen. ;-) Tun die doch schon, z.b. der china DSO was ich gerade auf dem Tisch habe benutzt Samsung S3C2440 für UI (800x480 auflösung), die eingebaute 2D engine ist ausreichend, wahlweise 30-40-50 Frames/sec auf dem display mit nachleuchten 0.2sec bis 8.0sec als dot oder vector (im real, equ, peak und avg sampling mode). Ist zwar nicht vergleichbar mit analog scope (und vor allem nicht einem echtem DPO), aber für zuhause ausreichend. zum vergleich (DSO single shot mit nachleuchten und analog PH3295A): - 90MHz rechteck - 1MHz sinus AM 30% + FM 100kHz Man sieht zwar deutlich die unterschiede, denoch sollte es ausreichend gut sein um die modulation oder signalform zu erkennen. Die 90MHz ist max. für ein rechteck signal, beim 1GS/s und 200MHz/-3db // ~260Mhz/-6db bandbreite wird mehr nicht drin sein. Macron schrieb: > Wiso es gibt wenige (oder keine ?) Oszilloskope deren Abtastrate 10x der > Bandbreite ist. ist das so ? Die meisten billig DSOs haben 10x bis 20x (aktuelle geräte und nicht die lagerbestände von 2008)
Kann mal jemand Vergleichsbilder machen? Wie sieht ein 90MHz-Rechteck auf einem analogen 100MHz-Oszilloskop aus und wie sieht das gleiche Signal auf einem DSO 100MHz mit 1Gs/s aus?
Hi zusammen, kann ich mit nem 100Mhz und 100MS Oszi ein 10Mhz Rechtecksignal noch messen? Also normalerweise nach dem oben geschriebenen schon. Erkenne ich da noch "richtig" was? Ich möchte zwar hauptsächlich die Spannung messen, aber dennoch wäre mal das Signal interessant. grüße chris
Chris schrieb: > kann ich mit nem 100Mhz und 100MS Oszi ein 10Mhz Rechtecksignal noch > > messen? Normalerweise schon. Was die 100Ms betrifft, arbeiten die meisten digitalen Scopes auf Grund der Ablenkzeit schon im Randomsamplemodus, welche bei sich periodisch wiederholende Signale dann schon genügend Samples holt, um die Kurve einwandfrei zu restaurieren. Selbst im Singlemode dürfte die Kurve noch brauchbar aussehen. Was die Grenzfrequenz des Analaogteiles betrifft, dürfte das auch noch ausreichen, auch wenn die Kanten schon etwas abgerundet sind. Ralph Berres
Chris schrieb: > kann ich mit nem 100Mhz und 100MS Oszi ein 10Mhz Rechtecksignal noch > messen? Hallo Chris, also: Theoretisch kannst Du mit der doppelten Samplerate messen die der höchsten Eingangsfrequenz entspricht. Shannon..;-). Aber messen in Form von AD-Wandler und aufzeichen, ist was anderes als: "Zeig mir die Signalform auf dem Bildschirm". Denn Du schaust Dir ja in der Regel keine zyklischen Signale an die Du kennst ("oh ist der Sinus schön"), sondern willst die Anomalien und Kurvenform oder Spikes etc. wissen. Und da kann die Samplerate nicht hoch genug sein, zumindest für Digitalscopes. 2Gs/s sind für ein 100-300MHz Scope meist vorgesehen,aber eine richtig gute Darstellung für eine Signalform sieht man auf dem Bildschirm nur bei zyklischen Signalen, oder hohem Samplerate/Signalrate Verhältnis.
@Wolfram L. (amazon) Guck mal aufs Datum, dürfte sich nach der Zeit wohl geklärt haben.
Zeichne mal eine Rechtecksignalperiode (Tastverhältnis 1:1) und in gleichen Abständen 4 Punkte (Der 1. Punkt auf der Mitte der Anstiegsflanke. Der 2. auf Dachmitte, der 3. auf Mitte der fallenden Flanke und der 4. auf der Mitte der Pause des Pulses). Danach die 4 Punkte linear verbinden und schon ist ein Dreieck erkennbar. D.h. die Information über die Signalform ist verloren gegangen, weil ein Rechtecksignal mindestens 10 Abtastpunkte pro Signalperiode benötigt. Andernfalls wird die Signalform verfälscht dargestellt. (Von den eigentlich erforderlichen mehreren Abtastungen auf den Flanken des Signals will ich gar nicht schreiben - da wird es noch teurer) Bitte beachten: Das zuvor gemachte Beispiel bezieht sich auf 4 Abtastungen pro Signalperiode. Mit 2,1 Abtastungen pro Signalperiode ist das Ergebnis noch weiter von der Realität (Rechteck) entfernt. Anmerkung: Da Signal- und Abtastfrequenz nicht synchron sind ändert sich auch die Signaldarstellung. 2 Abtastungen auf dem Impulsdach und 2 Abtastungen während der Pause ergeben z.B. ein Trapez.
ingo schrieb: > Das Minimum für die Abtastrate sollte das Doppelte der Maximal im Signal > vorkommenden Frequenz betragen: > http://de.wikipedia.org/wiki/Nyquist-Shannon-Abtasttheorem Das ist ja richtig, aber die Bandbreite eines Verstärkers ist die Frequenz, die noch mit 71% Abschwächung durchkommt. Höherfrequente Signale sind durchaus enthalten, verstoßen dann gegen das Abtasttheorem und erscheinen infolgedessen mit Aliasing im abgetasteten Signal.
Ich habe noch eine Frage zum Thema. Kann es sein das es für die Hersteller einfacher ist eine höhere Samplerate zu realisieren als einen ordentlichen Aliasing Filter im Analogbereich?
theoretisch braucht man ja nur eine Abtastrate von 2.5*Analogbandbreite bei sin(x)/x Interpolation. Jedoch haben heutezutage schon 50Mhz Oszis 1GS/s Abtastrate. Deshalb meine obige Frage.
whocares schrieb: > Kann es sein das es für die Hersteller einfacher ist eine höhere > Samplerate zu realisieren als einen ordentlichen Aliasing Filter im > Analogbereich? Ja, in gewissen Grenzen. Filter mit "guten" Eigenschaften sind nichttrivial, in den Frequenzbereichen jedenfalls. > theoretisch braucht man ja nur eine Abtastrate von 2.5*Analogbandbreite > bei sin(x)/x Interpolation. Nein, wie kommst Du darauf? ;-) > Jedoch haben heutezutage schon 50Mhz Oszis 1GS/s Abtastrate. Deshalb > meine obige Frage. Weil das besser ist. Im Prinzip ist das DSO umso besser je höher die Abtastrate, unabhängig von der Analogbandbreite, jenseits der 1:10-Regel. Die Grenze setzt der Geldbeutel und das Gewissen der konstruierenden Ingenieure. Es ist eigentlich ganz simpel: Nyquist gilt für Sinus-Signale und nur für Sinussignale. Wenn ich aber vorher sowieso schon weiss dass es ein Sinus ist - wieso sollte ich den ganzen Aufwand überhaupt noch treiben anstatt einfach den Effektivwert zu messen und damit (fast) alles zu wissen? Die vielen Samplepunkte pro Periode (oder auch Nicht-Periode, soll es ja geben...) brauche ich ja genau um sehen zu können wie das Signal tatsächlich aussieht - was ich per Definition vorher nicht weiss.
Jasch schrieb: > Weil das besser ist. Im Prinzip ist das DSO umso besser je höher die > Abtastrate, unabhängig von der Analogbandbreite, jenseits der > 1:10-Regel. Die Grenze setzt der Geldbeutel und das Gewissen der > konstruierenden Ingenieure. Ach, ich sollte nicht so schnell Absenden drücken... :-( Es gibt natürlich eine Grenze wo das aufhört: die maximal vielleicht sinnvolle Abtastrate ist da, wo das Signal wegen der begrenzten Bandbreite so weit gedämpft ist dass der AD-Wandler das sowieso nicht mehr auflösen kann.
Jasch schrieb: > Es ist eigentlich ganz simpel: Nyquist gilt für Sinus-Signale und nur > für Sinussignale. Wenn ich aber vorher sowieso schon weiss dass es ein > Sinus ist - wieso sollte ich den ganzen Aufwand überhaupt noch treiben > anstatt einfach den Effektivwert zu messen und damit (fast) alles zu > wissen? Das ist genau der Punkt (siehe mein Posting vom 30.07.2011 19:28)! Und diese Signale lassen sich ohne Wandlerrauschen mit einem Analogoszilloskop in wesentlich besserer Darstellungsqualität anzeigen, wenn ihre Signalwiederholrate über 20 Hz liegt. Digitaloszilloskope machen Sinn, wenn die Signalfrequenz unter 20 Hz liegt, eine Dokumentation ohne Fotografie erfolgen soll oder wenn es sich um nur einmalig auftretende Ereignisse (Transienten) handelt, die sich mit einem Analogoszilloskop ohne Fotografie nicht erfassen lassen. Da 90% der Oszilloskopanwender keine Signale messen, die für Analogoszilloskope schlecht oder gar nicht darstellbar sind bzw. dokumentiert werden müssen, ist der Trend zum Digitaloszilloskop eine Fehlentwicklung, sofern die Baugröße des Oszilloskops keine Rolle spielt.
Erwin III. schrieb: > Bravo! Jetzt treffen wieder die Praktiker auf die Theoretiker. Es wird > Zeit für die Popkorn. Shannon - wie geil! :-DDDD
Jasch schrieb: > Es ist eigentlich ganz simpel: Nyquist gilt für Sinus-Signale und nur > > für Sinussignale. Wenn ich aber vorher sowieso schon weiss dass es ein > > Sinus ist - wieso sollte ich den ganzen Aufwand überhaupt noch treiben > > anstatt einfach den Effektivwert zu messen und damit (fast) alles zu > > wissen? > > > > Die vielen Samplepunkte pro Periode (oder auch Nicht-Periode, soll es ja > > geben...) brauche ich ja genau um sehen zu können wie das Signal > > tatsächlich aussieht - was ich per Definition vorher nicht weiss. Ein Analaogscope mit 100MHz Grenzfrequenz, wird auch nur eine Rechtecksignal bis ca 10MHz darstellen können. Wie weit man mit seiner Frequenz an die Nyquist Frequenz heranreichen darf, ohne Aliasingartefakte in Kauf nehmen zu müssen, hängt letztlich von der Flankensteilheit des Aliasingtiefpasses am Eingang ab. Moderne Digitalscopes machen immer Randomsampling, wenn die Abtastrate nicht mehr ausreicht, um das Signal originalgetreu abzubilden. So ist es z.B. durchaus möglich mit 20Msamples ein 150MHz Signal abzutasten, wie es die HP54602 Scopes eindrucksvoll zeigen. Das Signal wird dann mehrfach abgetastet, wobei bei jeden Durchgang ein anderer Triggerpunkt gesetzt wird, und so aus vielen Punkten die Kurve wieder vollständig rekostruiert werden kann. Weil bei so hohen Frequenzen die Ablenkzeit entsprechend schnell ist, ist es auch kein Nachteil, das Signal mehrfach abzutasten, zumal es ohnehin nur bei periodischen Signalen klappt. Anders sieht es bei Einzelschusssignalen aus. Es ist also nicht unbedingt ein Nachteil hohe Frequenzen mit scheinbar zu niedrigen Sampleraten abzutasten. Im übrigen, die ganzen älteren vektoriellen Netzwerkanalyzer haben direkt am Eingang einen Sampler, welches mit relativ niedrigen Abtastraten im 20KHz Bereich arbeiten. Und trotzdem ist selbst bei 2GHz sowohl Pegel als auch Phasenlage extrem genau auf die 25KHz ZF abgebildet. Ralph Berres
Rentner87 schrieb: > Jasch schrieb: >> Es ist eigentlich ganz simpel: Nyquist gilt für Sinus-Signale und nur >> für Sinussignale. Wenn ich aber vorher sowieso schon weiss dass es ein >> Sinus ist - wieso sollte ich den ganzen Aufwand überhaupt noch treiben >> anstatt einfach den Effektivwert zu messen und damit (fast) alles zu >> wissen? > > Das ist genau der Punkt (siehe mein Posting vom 30.07.2011 19:28)! Und > diese Signale lassen sich ohne Wandlerrauschen mit einem > Analogoszilloskop in wesentlich besserer Darstellungsqualität anzeigen, > wenn ihre Signalwiederholrate über 20 Hz liegt. Zustimmung. > Digitaloszilloskope machen Sinn, wenn die Signalfrequenz unter 20 Hz > liegt, eine Dokumentation ohne Fotografie erfolgen soll oder wenn es > sich um nur einmalig auftretende Ereignisse (Transienten) handelt, die > sich mit einem Analogoszilloskop ohne Fotografie nicht erfassen lassen. Keine Zustimmung, so ein DSO hat auch sonst noch ein paar nette Features, sogar die Billigteile. > Da 90% der Oszilloskopanwender keine Signale messen, die für > Analogoszilloskope schlecht oder gar nicht darstellbar sind bzw. > dokumentiert werden müssen, ist der Trend zum Digitaloszilloskop eine > Fehlentwicklung, sofern die Baugröße des Oszilloskops keine Rolle > spielt. a) keine Fehlentwicklung, siehe DSO-Features die ein analoges prinzipbedingt nicht haben kann b) Baugröße spielt fast immer eine Rolle ;-)
Ralph Berres schrieb: > Jasch schrieb: >> Es ist eigentlich ganz simpel: Nyquist gilt für Sinus-Signale und nur >> für Sinussignale. Wenn ich aber vorher sowieso schon weiss dass es ein >> Sinus ist - wieso sollte ich den ganzen Aufwand überhaupt noch treiben >> anstatt einfach den Effektivwert zu messen und damit (fast) alles zu >> wissen? >> >> Die vielen Samplepunkte pro Periode (oder auch Nicht-Periode, soll es ja >> geben...) brauche ich ja genau um sehen zu können wie das Signal >> tatsächlich aussieht - was ich per Definition vorher nicht weiss. > > Ein Analaogscope mit 100MHz Grenzfrequenz, wird auch nur eine > Rechtecksignal bis ca 10MHz darstellen können. Richtig. Wobei, wenn der Benutzer die Sache mit der Bandbreite versteht wäre es immer noch im Vorteil - kein Aliasing, nur Dämpfung der höheren Harmonischen. > Wie weit man mit seiner Frequenz an die Nyquist Frequenz heranreichen > darf, ohne Aliasingartefakte in Kauf nehmen zu müssen, hängt letztlich > von der Flankensteilheit des Aliasingtiefpasses am Eingang ab. Ist zwar richtig, aber zumindest die Scopes bis wenige GHz haben wohl alle stinknormale 3dB-Filter. Sagt jedenfalls eine AppNote von Agilent AFAIR. Drum (und weil die Technik es inzwischen hergibt) halten die sich oft nahe an die 10:1-Regel. > Moderne Digitalscopes machen immer Randomsampling, wenn die Abtastrate > nicht mehr ausreicht, um das Signal originalgetreu abzubilden. Du hast eindeutig viel teurere Scopes als die Mehrheit hier. ;-) Mal abgesehen davon dass ich von solchen Tricks wenig halte, damit gibt man ja ein wichtiges Feature von DSOs auf - Singleshot. > So ist es z.B. durchaus möglich mit 20Msamples ein 150MHz Signal > abzutasten, wie es die HP54602 Scopes eindrucksvoll zeigen. Ein sich identisch wiederholendes Signal, ja. Hilft oft, nicht immer. Rächt sich z.B. auch bei der FFT weil man noch mehr Fake-Signal-Anteile und Jitter vom Sampling hineinbekommt - billige Scopes machen eben nicht Randomsampling was technisch eher anspuchsvoll wäre. [snip] > Es ist also nicht unbedingt ein Nachteil hohe Frequenzen mit scheinbar > zu niedrigen Sampleraten abzutasten. Doch, in meinen Augen schon. Solange wir hier nicht über Monsterscopes mit zwei Dutzend GHz Bandbreite und entsprechenden Abtastraten reden hätte ich schon gern eine Abtastung ohne komplizierte Tricks. Bei einem 100MHz- oder 200MHz-Teil wäre alles andere simpel inaktzeptabler Pfusch. Und bei einem DSO Single-Shot praktisch aufzugeben, uhh, wieso sollte jemand sowas kaufen? > Im übrigen, die ganzen älteren vektoriellen Netzwerkanalyzer haben > direkt am Eingang einen Sampler, welches mit relativ niedrigen > Abtastraten im 20KHz Bereich arbeiten. Und trotzdem ist selbst bei 2GHz > sowohl Pegel als auch Phasenlage extrem genau auf die 25KHz ZF > abgebildet. Keine Ahnung, kenne ich mich nicht mit aus. Aber ich würde mal vermuten dass ein Scope und ein NWA ziemlich verschiedene Dinge tun...
Jasch schrieb: > billige Scopes machen eben nicht > > Randomsampling was technisch eher anspuchsvoll wäre. Weis ich nicht, wie billige Scopes das machen. Fakt ist jedenfalls, das mein asbach uralter total veralteter HP54602 mit nur 20Msamples und 150MHz Grenzfrequenz, eine viel sauberere Darstellung der Sinuskurven hinbekommt, als der ganze vernöstliche Fast Food Schrott für unter 500 Euro. Selbst bei 150MHz die ich anlege, und selbst auch bei einen 15MHz Rechteck die ich anlege. Da nützen den Billig Scopes offenbar auch nicht die 1 oder gar 2 Gsamples, die oft auch nur getrixt sind ( vier zeitlich versetzte 250Msamples Wandler, die oft vom Timing und von der differenzellen Nichtliniearität nicht genau zusammenpassen. Jasch schrieb: > Aber ich würde mal vermuten dass ein Scope und ein NWA ziemlich > > verschiedene Dinge tun... Tun sie auch. Der NVA ist eindeutig anspruchsvoller, was die Integrität der gesampelten Daten betrifft. Deswegen kostet so ein Teil ja auch oft soviel wie ein Einfamilienhaus. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Jasch schrieb: >> billige Scopes machen eben nicht >> >> Randomsampling was technisch eher anspuchsvoll wäre. > > Weis ich nicht, wie billige Scopes das machen. Fakt ist jedenfalls, das > mein asbach uralter total veralteter HP54602 mit nur 20Msamples und > 150MHz Grenzfrequenz, eine viel sauberere Darstellung der Sinuskurven > hinbekommt, als der ganze vernöstliche Fast Food Schrott für unter 500 Sicher dass da nix gemittelt wird? Ist bei der Samplingmethode doch implizit so? Mit Mittelung sieht das Signal auch bei den billigen DSOs besser aus. > Euro. Selbst bei 150MHz die ich anlege, und selbst auch bei einen 15MHz > Rechteck die ich anlege. Da nützen den Billig Scopes offenbar auch nicht > die 1 oder gar 2 Gsamples, die oft auch nur getrixt sind ( vier zeitlich > versetzte 250Msamples Wandler, die oft vom Timing und von der > differenzellen Nichtliniearität nicht genau zusammenpassen. Das ist klar, für das Geld kann man auch kaum was anderes erwarten. Das muss der Nutzer natürlich verstanden haben. Hihihi, es gibt bei Agilent Vergleiche mit, hmm war es Tek oder LeCroy, oder gar beide, wo deren eher mittel- bis hochpreisigem Oszi genau dieses Problem auch vorgeworfen wird. Man ist halt nirgendwo mehr sicher... ;-) > Jasch schrieb: >> Aber ich würde mal vermuten dass ein Scope und ein NWA ziemlich >> >> verschiedene Dinge tun... > > Tun sie auch. Der NVA ist eindeutig anspruchsvoller, was die Integrität > der gesampelten Daten betrifft. Deswegen kostet so ein Teil ja auch oft > soviel wie ein Einfamilienhaus. Aber er hat einen ganz entscheidenden Vorteil: er kennt per Definition das anliegende Eingangssignal, jedenfalls vor dem Netzwerk. Würde ich schon für eine ziemlich wichtige Vereinfachung halten.
Ralph Berres schrieb: > Moderne Digitalscopes machen immer Randomsampling, wenn die Abtastrate > nicht mehr ausreicht, um das Signal originalgetreu abzubilden. Bei den neuen *X DSOs von Agilent wurde die Äquivalenzzeitabtastung / Random Sampling wegrationalisiert - werden sich wohl hoffentlich was dabei gedacht haben...
Jasch schrieb: > Sicher dass da nix gemittelt wird? Ist bei der Samplingmethode doch > > implizit so? > > > > Mit Mittelung sieht das Signal auch bei den billigen DSOs besser aus. Ja ich bin mir da sicher , das es sich bei meinen Scope um echtes Randomsampling handelt. Mitteln kann man zusätzlich auch noch mit der Average Funktion. Jasch schrieb: > Aber er hat einen ganz entscheidenden Vorteil: er kennt per Definition > > das anliegende Eingangssignal, jedenfalls vor dem Netzwerk. Das einzige was definiert ist, sind die 50 Ohm Systemwiderstand. Lukas K. schrieb: > Bei den neuen *X DSOs von Agilent wurde die Äquivalenzzeitabtastung / > > Random Sampling wegrationalisiert - werden sich wohl hoffentlich was > > dabei gedacht haben... Ist mir neu. Wie machen diese X DSOs denn die hohen Ablenkgeschwindigkeiten? Das geht doch nur mit Randomsampling, bzw Mehrfachabtastung an verschiedene Stellen der Kurve. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Ablenkgeschwindigkeiten? Das geht doch nur mit Randomsampling, bzw > Mehrfachabtastung an verschiedene Stellen der Kurve. Das ergibt sich doch automatisch, da Sampletakt und Eingangssignal idR. nicht in zeitlichem Zusammenhang stehen. Man muss nur den Triggerzeitpunkt ausreichend genau bestimmen (ob das immer noch mit nem analogen Interpolator so wie bei den HP564* gemacht wird)
Ralph Berres schrieb: > Jasch schrieb: >> Aber er hat einen ganz entscheidenden Vorteil: er kennt per Definition >> >> das anliegende Eingangssignal, jedenfalls vor dem Netzwerk. > > Das einzige was definiert ist, sind die 50 Ohm Systemwiderstand. Hmm, dann habe ich nicht verstanden was so ein Teil eigentlich macht. Ich dachte der speist am Eingang des Netzwerks definierte Signale ein (die er also kennt) und misst was am Ausgang herauskommt - daraus berechnet er dann diverse Parameter des Netzwerks. Ist das nicht so?
Jasch schrieb: > Ich dachte der speist am Eingang des Netzwerks definierte Signale ein > (die er also kennt) Der NWA kennt bestenfalls das Signal VOR dem eingebauten 50 Ohm (Abschluss)widerstand bzw. vor der Endstufe. Schon das Signal am Ausgang kann von dem Netzwerk beeinflusst werden. Im Extremfall reflektiert das Netzwerk die gesamte Leistung, die kommt dann wieder am Ausgang(!) des NWAs an. Auch das muss gemessen werden, um das Netzwerk zu charakterisieren.
Jasch schrieb: > Hmm, dann habe ich nicht verstanden was so ein Teil eigentlich macht. > > > > Ich dachte der speist am Eingang des Netzwerks definierte Signale ein > > (die er also kennt) und misst was am Ausgang herauskommt - daraus > > berechnet er dann diverse Parameter des Netzwerks. > > > > Ist das nicht so? Der Netzwerkanalyzer mist die, sowohl reale als auch imaginäre Abweichung des Eingangswiderstandes des nachfolgenden ( zu messenenden ) Netzwerkes von 50 Ohm. Also die Eingangsanpassung eines Netzwerkes. Ein Zweiport NVA kann dann auch noch die Durchgangsdämpfung und die Ausgangsanpasung messen. Weiterhin kann er aus den Messungen die Gruppenlaufzeit, den Phasengang, sogar die Bauteilekomponenten ( ob real oder parasitär ist egal ) einzeln errechnen und anzeigen. Viele NVA können sogar TDR, also aus der Laufzeit der Reflektionen den Ort einer Fehlanpassung in einen Netzwerk bestimmen. Ralph Berres
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