Определение частоты по осциллограмме

Как проверить? Как измерить? Как сделать измерялку / проверялку?
Аватара пользователя
БАРС
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
Сообщения: 2019
Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25
Откуда: СССР, г. Москва

Определение частоты по осциллограмме

Сообщение БАРС »

Давно хотел создать тему для всех, да и самому немного разобраться. Как известно в импульсной электронике без осциллографа делать вообще нечего. Тут я расскажу как узнать частоту с помощью осциллографа.

Частота = 1 / период импульса.

Изображение

Период импульса = диапазон положения ручки "время" на осциллографе * количество клеток периода импульса на осциллограмме.


Предлагаю рассмотреть три осциллограммы и рассчитать частоту:
(На всех трёх осциллограммах ручка "время" у меня была в положении "0,05 мкс" [микросекунд])

Первый пример, расписываю очень подробно:
1.JPG
Период импульса = 0,05 мкс * 4,2 клетки = 0,21 мкс
0,21 мкс / 1000 = 0,00 021 мс [миллисекунда]
0,00 021 мс / 1000 = 0,0 000 0021 с [секунды]

Частота = 1 / 0,0 000 0021 с = 4 761 900 Гц
4 761 900 Гц / 1000 = 47 619 кГц
47 619 кГц / 1000 = 4,7619 МГц

Второй пример, кратко:
2.JPG
Период импульса = 0,05 мкс * 2 клетки = 0,1 мкс

Частота = 1 / 0,1 мкс = 10 МГц

Третий пример (прошу прощения за плохую синхронизацию, мой осциллограф уже не "тянет" столь высокую частоту):
3.JPG
Период импульса = 0,05 мкс * 1,2 клетки = 0,06 мкс

Частота = 1 / 0,06 мкс = 16,666 МГц

Всем спасибо. Прошу ткнуть носом в имеющиеся ошибки и опечатки :!:
Уважаемого Админа персонально прошу прокомментировать данный пост :)
Сотрудничаю с НАСА, Роскосмос, Газпром, РЖД, Интер РАО ЕЭС, Роснано и др. (конкретно уточняйте у самой организации) ©.
ec73
инженер, читатель
инженер, читатель
Сообщения: 54
Зарегистрирован: 20 окт 2010, 19:49
Контактная информация:

Re: Определение частоты по осциллограмме

Сообщение ec73 »

Очевидные вещи комментировать - все верно :)

Считаем скважность:
Период в первом случае равен 4,2 клетки
Длительность - 2,2 клетки.
Скважность равна 2. Ну примерно :)
Или коэффициент заполнения - 0,5 (duty=50%)
Аватара пользователя
rhf-admin
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
Сообщения: 3060
Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19
Откуда: Уфа
Контактная информация:

Re: Определение частоты по осциллограмме

Сообщение rhf-admin »

Всё правильно, только мега- обычно большой буквой М обозначают, а маленькой - милли-. То есть мегагерцы надо вот так: МГц.
С уважением, администрация сайта.
Аватара пользователя
БАРС
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
Сообщения: 2019
Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25
Откуда: СССР, г. Москва

Re: Определение частоты по осциллограмме

Сообщение БАРС »

Объясните доходчиво на примере моих осциллограмм, что такое амплитуда?
Нашёл в гугле какую-то непонятную ересь:
Амплитуда — максимальное значение смещения или изменения переменной величины от среднего значения при колебательном или волновом движении. Неотрицательная скалярная величина, размерность которой совпадает с размерностью определяемой физической величины.
Иначе: Амплитуда — модуль максимального отклонения тела от положения равновесия.
Сотрудничаю с НАСА, Роскосмос, Газпром, РЖД, Интер РАО ЕЭС, Роснано и др. (конкретно уточняйте у самой организации) ©.
Аватара пользователя
rhf-admin
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
Сообщения: 3060
Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19
Откуда: Уфа
Контактная информация:

Re: Определение частоты по осциллограмме

Сообщение rhf-admin »

2.JPG
2.JPG (13.24 КБ) 98250 просмотров
С уважением, администрация сайта.
Аватара пользователя
БАРС
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
Сообщения: 2019
Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25
Откуда: СССР, г. Москва

Re: Определение частоты по осциллограмме

Сообщение БАРС »

Спасибо :)
Получается что амплитуда это модуль напряжения между нулевой точкой сигнала и его максимальной или минимальной величиной?
А если сигнал постоянный, скажем 5В, то никакой амплитуды быть не может? :mrgreen:
А как тогда называется "размах сигнала" (в вольтах)? Например пульсации 1 Вольт (5 клеток по 200 мВ).
Сотрудничаю с НАСА, Роскосмос, Газпром, РЖД, Интер РАО ЕЭС, Роснано и др. (конкретно уточняйте у самой организации) ©.
Аватара пользователя
rhf-admin
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
Сообщения: 3060
Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19
Откуда: Уфа
Контактная информация:

Re: Определение частоты по осциллограмме

Сообщение rhf-admin »

Получается что амплитуда это модуль напряжения между нулевой точкой сигнала и его максимальной или минимальной величиной?
Нет, почему обязательно между нулевой. Колебания могут быть наложены и на постоянную составляющую. Нормальное же определение:
Амплитуда — максимальное значение смещения или изменения переменной величины от среднего значения при колебательном или волновом движении.
Допустим у тебя на выходе +5 Вольт постоянного напряжения и на них наложена синусоида. Среднее значение будет +5В, а отклонение от +5 Вольт допустим составляет 0,5 Вольта, т.е. сигнал на выходе меняется от 4,5 В, до 5,5 Вольт. Амплитуда будет 0,5 Вольт, размах колебаний (от минимального до максимального значения) 1 Вольт (двойная амплитуда).
Например пульсации 1 Вольт
Само по себе такое выражение смысла не имеет, обычно подразумевают или "размах пульсаций" или "амплитуду пульсаций" (надо по контексту смотреть). Если речь идёт о помехах на постоянном сигнале, то они часто совсем не синусоидальной формы, не имеют строгой периодичности и отклонение сигнала вверх и вниз тоже не одинаковой величины. В этом случае говорить об амплитуде бессмысленно и говоря о пульсациях подразумевают просто максимальное отклонение от этого постоянного сигнала.
С уважением, администрация сайта.
Аватара пользователя
БАРС
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
модератор, спонсор, писатель, идеолог, редактор
Сообщения: 2019
Зарегистрирован: 16 ноя 2009, 15:25
Откуда: СССР, г. Москва

Re: Определение частоты по осциллограмме

Сообщение БАРС »

rhf-admin писал(а): Допустим у тебя на выходе +5 Вольт постоянного напряжения и на них наложена синусоида. Среднее значение будет +5В, а отклонение от +5 Вольт допустим составляет 0,5 Вольта, т.е. сигнал на выходе меняется от 4,5 В, до 5,5 Вольт. Амплитуда будет 0,5 Вольт, размах колебаний (от минимального до максимального значения) 1 Вольт (двойная амплитуда).
Тогда если представим что я измеряю пульсации на этой осциллограмме
download/file.php?id=523&mode=view
получается что размах пульсаций здесь = 4,6 клетки; амплитуда пульсаций = 2,3 клетки; двойная амплитуда (первый раз такой термин услышал :geek: ) пульсаций = 4,6 клетки?

И ещё вопрос, почему на этой осциллограмме на ножках кварца не синусоида а непонятно что? Или это мой осциллограф её так искажает? Хотя быть такого не может, у него полоса пропускания до 10МГц, а импульсы на осциллограмме под 5 МГц...
download/file.php?id=522&mode=view
Сотрудничаю с НАСА, Роскосмос, Газпром, РЖД, Интер РАО ЕЭС, Роснано и др. (конкретно уточняйте у самой организации) ©.
Аватара пользователя
rhf-admin
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
администратор, спонсор, писатель, дизайнер, инженер, программист, идеолог
Сообщения: 3060
Зарегистрирован: 25 авг 2009, 23:19
Откуда: Уфа
Контактная информация:

Re: Определение частоты по осциллограмме

Сообщение rhf-admin »

Тогда если представим что я измеряю пульсации на этой осциллограмме
download/file.php?id=523&mode=view
получается что размах пульсаций здесь = 4,6 клетки; амплитуда пульсаций = 2,3 клетки; двойная амплитуда (первый раз такой термин услышал ) пульсаций = 4,6 клетки?
Ну это смотря с какой точностью вглядываться. Мне например кажется, что здесь размах 4,3 клетки, амплитуда 2,15 клетки. Но в целом всё верно.
почему на этой осциллограмме на ножках кварца не синусоида а непонятно что
Это нормально. На кварце обычно и не бывает красивой синусоиды (особенно чем выше частота - тем некрасивее синусоида). Есть даже такое понятие как "коэффициент формы". В целом же сигнал похож на синусоиду, - похож. Девайс, к которому этот кварц подключен, такой сигнал устраивает для нормальной работы, - устраивает. Значит всё нормально.
С уважением, администрация сайта.
Аватара пользователя
dionisiu
Читатель
Читатель
Сообщения: 35
Зарегистрирован: 24 мар 2015, 10:40
Откуда: ЮжныйБерегКрыма

Re: Определение частоты по осциллограмме

Сообщение dionisiu »

Дико извиняюсь за некрофильство, но другой темы по осциллографам здесь ещё не нашёл.
Вопрос в следующем. Добыл я из своего хламушника осциллограф Н313, да вот родной щуп к нему утерян. Кое-как сделал некое подобие и включил прибор, щуп на палец, подстроился на частоту наведенного напряжения сети и... немного озадачился. В общем и целом, на экране - синусоида, но при рассмотрении её вблизи обнаружены отклонения от математически верной формы. Линия ступенчатая (как ступеньки на иллюстрациях к интегралам :wrongly: ), и отсюда возникает ряд вопросов:
1. Это признак внутренних проблем прибора (типа высыхания электролитов)?
2. Это из-за помех, вносимых народным щупом ( ни грамма пайки, только скотч, алюминиевая фольга, соединители от коаксиального кабеля, стоматологический шпатель из нержавейки и кусок провода из наушников)?
3. Это из-за слишком большого числа окружающих нас импульсных блоков питания?
4. Кто-то рядом запилил отмотку счётчика?
5. Несколько факторов вместе?

Уважаемые радиохламеры, посмотрите, пожалуйста, на своих осциллографах форму сетевых наводок, а то я тут беспокоиться начинаю.
И, нет, это не первоапрельская шутка, несмотря на дату.
Простите, фото сигнала пока приложить не могу, нечем скинуть :oops:
Ответить