Forum: Offtopic DC Offset in Digitaloszilloskopen - wie funktioniert das?


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von Random .. (thorstendb) Benutzerseite


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Moin zusammen,

Digitaloszilloskope haben häufig eine Möglichkeit, dem Signal einen DC 
Anteil (nicht die Y Verschiebung!) mitzugeben, um sich z.B. Millivolt 
auf einem 3.3V DC Signal anschauen zu können (d.h. Offset DC -3.3V).

Was mich jetzt wundert: Wie funktioniert das? Wie werden diese 
"rauschfreien" -3.3V erzeugt, so dass ich 1mV auf 3.3V messen kann?

Das Tek MDO3000 kann im 1mV Messbereich +/- 3.3V und mehr DC einkoppeln. 
Beim Hameg HMO2000 ist bei +/- 1.8V @1mV Schluss.

Meine Vermutung: Durch die geringe Belastung dieser eingekoppelten 
Spannung lässt sie sich wunderbar glätten.

von Ralph B. (rberres)


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kann eigentlich nur analog vor dem AD-Wandler passieren.

Der AD-Wandler hat in den meisten Fällen eine Auflösung von 8 Bit ( 
neuere Geräte auch schon mal 10bit und ganz selten 12 Bit ).

Diese Auflösung bezieht sich über die gesamte Bildschirmhöhe.

Wenn man jetzt die DC von i.O. 3,3V auf 1mV genau messen will, dann muss 
ich eben diese 3,3V vor dem AD Wandler abziehen um diesen nicht zu 
übersteuern.

Meist passiert das mit dem Y-Pos Regler, welches eine Offsetspannung dem 
eigentlichen Signal hinzu addiert.

Ralph Berres

von Random .. (thorstendb) Benutzerseite


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Die Frage ist eher etwas anders gemeint.

Für den Y Offset kann man die Spannung nach dem Vorverstärker (normiert) 
hinzuaddieren. Dafür muss die Spannung nicht im mV Bereich "rauschfrei" 
sein.

Es gibt aber eine einstellbare Offsetspannung, welche direkt auf das 
Eingangssignal angewendet wird, und idR. bis auf mV genau einstellbar 
ist, z.B. 3.301V.

Wie wird eine derart genaue Referenz im Oszilloskop erzeugt? Oder ist 
das "simpel", weil sie nicht belastet wird, und einfach aus einem 16Bit 
DAC kommt?

von Ralph B. (rberres)


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Random .. schrieb:
> Es gibt aber eine einstellbare Offsetspannung, welche direkt auf das
> Eingangssignal angewendet wird, und idR. bis auf mV genau einstellbar
> ist, z.B. 3.301V.

das must du mir jetzt genauer erklären. Was soll diese Spannung 
bewirken? wo stellt man diese ein?

Ralph Beres

von Random .. (thorstendb) Benutzerseite


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Damit kannst du von 3.3V + mV die 3.3V abziehen und dir die mV in DC 
anschauen.
Brauchst z.B., wenn du eine µC Strommessung über einem Shunt machen 
willst aber keinen Differenztastkopf zur Hand hast.

: Bearbeitet durch User
von Ralph B. (rberres)


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Random .. schrieb:
> Digitaloszilloskope haben häufig eine Möglichkeit, dem Signal einen DC
> Anteil (nicht die Y Verschiebung!) mitzugeben, um sich z.B. Millivolt
> auf einem 3.3V DC Signal anschauen zu können (d.h. Offset DC -3.3V).

Random .. schrieb:
> Damit kannst du von 3.3V + mV die 3.3V abziehen und dir die mV in DC
> anschauen.
> Brauchst z.B., wenn du eine µC Strommessung über einem Shunt machen
> willst aber keinen Differenztastkopf zur Hand hast.

also ich kenne keinen Oszillograf der das kann.

Ralph Berres

von Sven B. (scummos)


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Ich hab sowas auch noch nie gesehen (was natürlich nicht heißt dass es 
das nicht gibt oder dass es nicht praktisch wäre). Die einfache Variante 
davon ist das AC-Coupling, das den kompletten DC-Anteil entfernt. Das 
kann man zum Beispiel als Kondensator im Signalpfad umsetzen.

von Philipp C. (e61_phil) Benutzerseite


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Bei den Tek-Scopes gibt es diese Option. Die macht aber genau das 
Gleiche wie der Y Knopf an einem richtigen Scope ;) :P
Die beschriebene Darstellung bekommt man auch mit z.B. einem Agilent 
Scope hin.

Ich sehe da kein großes Hexenwerk mit einem DAC eine Spannung auf 1mV 
stabil zu addieren.

von Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)


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Das ist wie beim alten Differenzialkomparator. Man kann dort einen 
Offset einspeisen um auf einem DC-Pegel kleinste Änderungen erkennen zu 
können.

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