Антиплагиат (1196142), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Эффективная разрядность отраж ает кумулятивные ошибкисистемы дискретизац ии во всем диапазоне частот для фиксированных настроек прибора. В общ ем случае э ффективнаяразрядность сниж ается с ростом частоты.2.6 Погрешность коэ ффиц иента разверткиУбольшинства аналоговых осциллографов погрешность коэффициента развертки составляет от 3% до 15% и этообусловлено тем, что времязадающие цепи развертки реализованы на аналоговой элементной базе. Регулировкачастоты развертки осуществляется RC-цепочками, что не дает возможности добиться установки высокой точностичастоты генератора развертки. Соответственно погрешности измерения временных интервалов аналоговыхосциллографов составляют те же 3-15%.Иным способом реализован генератор развертки цифрового осциллографа.
Его основой является кварцевыйгенератор, который даже без термостабилизации дает погрешность установки частоты 1*10-6 ,чего вполнедостаточно для выполнения задач, стоящих перед цифровым осциллографом. И кроме того, за весь срок службыцифрового осциллографа, он может не нуждаться в корректировке коэффициентов развертки. Погрешностьизмерения временных интервалов цифровым осциллографом лежит в пределах от 0,01% до 5*10-6, что, в общемто, соответствует измерению частоты хорошим частотомером.
Но, в отличие от измерения напряжения, указанныепогрешности измерения временных интервалов справедливы лишь при строгом соблюдении условий, определенныхпроизводителем. Так, например, лидер среди производителей, компания Tektronix для осциллографов TS-5000серии при измерении временных интервалов периодического сигнала указывает условия:Размах сигнала не менее 5 делений,Включено усреднение входного сигнала 100 раз.Включена интерполяция sin(x)/x.Результат измерения считывается в режиме накопления статистики при числе измерения не менее 1000.Поскольку погрешность измерения временных интервалов в основном зависит от погрешности установки частотыопорного генератора цифрового осциллографа, произведем измерение частоты опорного генератора методом[2]нулевых биений.
Для э того, на вход GW Instek GS-2202 подадим сигнал частотой 10 МГц , уменьшим память до 500 точек идобьемся стробоскопического э ффекта на большой для э того сигнала развертке 25 мс/дел.Результатом стробоскопического эффекта будет отображениечастоты биений, вызванное разностью частотыопорного генератора осциллографа и частоты 10 МГц, подаваемой на вход осциллографа. Результат измеренияпредставлен на рисунке 2.22, из которого видно, что погрешность установки частоты опорного генератора GS2202 составляет 22 Гц или 2,2*10-6 , при допуске 10*10-6 [6].[2]Следовательно, частота опорного генератора осц иллографанаходится в норме.Рисунок 2.22 – Погрешности частоты опорного генератора методомнулевых биений[2]Итак, основные причины погрешностей в ц ифровых осц иллографах заключаются в ограниченности таких техническиххарактеристик как полоса пропускания, время нарастания, частота выборки, длина памяти, разрешение по вертикали ипогрешность коэ ффиц иента развертки.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе работы были исследованы причины технических погрешностей ц ифровых осц иллографов.
Основные причиныпогрешностей в ц ифровых осц иллографах заключаются в ограниченности таких технических характеристик как полосапропускания, время нарастания, частота выборки, длина памяти, разрешение по вертикали и погрешность коэ ффиц иентаразвертки.Пользователь в первую очередь сам долж ен определять, какие значения характеристик осц иллографа ему нуж ны взависимости от исследуемого сигнала.Такж е важ но понимать, что подразумевает та или иная характеристика. Так, полоса пропускания совершенно ничего неговорит о неравномерности АЧХ или о спаде АЧХ за э той полосой. Такж е стоит помнить, что ослабление на границ еполосы пропускания достигает -3 дБ, что э квивалентно около 30 проц ентов потерь амплитуды граничной частоты.
Вовторых, время нарастания осц иллографа очень часто указывается производителем, как рассчитанная по формуле (2.2) имож ет не соответствовать э тому значению на практике. В третьих, пользователь долж ен оц енить, достаточна ли частотавыборки относительно полосы пропускания как в случае с осц иллографом RIGOL S1102C (см.
таблиц у 1.1). Частотадискретизац ии в реальном времени мож ет быть слишком мала для измерения однократных сигналов. Минимальный запаспо дискретизац ии долж ен составлять минимум 12,5 для линейной интерполяц ии. Для интерполяц ии sin(x)/x э то значениемож ет быть около 3 [4]. Длина памяти определяет вероятность обнаруж ение неж еланного сигнала, помехи, шума, так какосц иллограф имеет время простоя, в течение которого он обрабатывает информац ию. Разрешение по вертикалиограничено э ффективным числом бит АЦП осц иллографа и вносит погрешность в измерения амплитуды.БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКДедюхин А.A. 10 заблуж дений в тенденц ии развития измерительной техники и сравнении продуктов конкурентов –[э лектронный ресурс] Реж им доступа: http://kurskelectronic.ru/library/files/dig-oscilloscope.pdfБесекерский В.А., Попов Е.П.
«Теория систем автоматического регулирования». М., Наука, 1975.Tektronix «Understanding oscilloscope bandwidth, rise time and signal fidelity». – [э лектронный ресурс] Реж им доступа:http://www.tek.com/dl/55W-18024-3.pdfГригоренко А.М. «Некоторые вопросы теории технической информации». — М.: Издательство «ЮБЕКС», 1998.А.
М.[13]Шарадкин, “Дискретизац ия и квантование стохастических сигналов”, Автомат. и телемех., 1987, № 5, с. 121–124Осц иллографы ц ифровые GS-2XXX. Руководство по э ксплуатац ии. – Москва, 2008 – 52 с.Госреестр 33756-07. Осц иллографы ц ифровые GS-2062, GS-2064, GS-2102, GS-2104, GS-2202, GS-2204.TektronixPrimer:XYZsofOscilloscopes–[э лектронныйресурс]Реж имдоступа:http://denethor.wlu.ca/pc200/scope/XYZs_of_Scopes.pdfIEEE 1241-2000.IEEE Standard for Terminology and Test Methods for Analog-to- [14]igital ConvertersЭффективное число битов (ENO) ц ифрового осц иллографа R&S.
Техническое описание – [э лектронный ресурс] Реж имдоступа: http://alfa-test.ru/public/catalog/files/2967_rto_new_appl7.pdfПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙАЦП – Аналогово-ц ифровой преобразовательАЧХ – Амплитудно-частотная характеристикаВЧ – Высокочастотная коррекц ияЖ КИ – Ж идкокристаллический индикаторПЛИС – Программируемая логическая интегральная схемаПП – Полоса пропусканияСВЧ - СверхвысокочастотныйЦЗО – Цифровой запоминающ ий осц иллографРО – igital Phosphor Oscilloscope – осц иллограф с ц ифровым люминофоромSO – igital Storage Oscilloscope – ц ифровой запоминающ ий осц иллографSP – igital Signal Processing – ц ифровая обработка сигналовENO – Effective Number of its – э ффективное число битMSO – Mixed Signal Oscilloscope - осц иллограф смешанных сигналовSINA –Signal-to-noise and distortion ratio - Отношение сигнал/шум и[16]коэ ффиц иент искаж енияПрилож ение А. Технические характеристики осц иллографов GW Instek серии GS-2000Прилож ение Б.
Analysis of oscilloscopes’ technical specifications.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
