Oscyloskopy cyfrowe do komputera - coś mi się nie zgadza...

_Wojciech_ · Postautor: **_Wojciech_** » 27 paź 2004, o 17:40

Taki problem:
Oscyloskop cyfrowy podłączany do komputera, to z grubsza przetwornik A/C i komunikacja z PC. I teraz znalazłem ofertę firmy ACS: http://www.acs.ats.pl/oscyloskopy.php Tam pisze, że próbkowanie maksymalne jest 200MHz. Czyli mamy 200 milionów próbek 8bitowych/sekundę. No to ja się pytam: Jakim cudem to można przesłać do PC nawet najszybszym złączem USB, które ma 480Mbit/s, czyli napewno nie więcej niż 50MBajtów/s?
Czy oscyloskop cyfrowy "łapie" te 200 milionów próbek, a potem wysyła do PC (ew. dzieli na mniejsze paczki po ileśtam MB), a w tym czasie nie próbkuje sygnału? To by oznaczało, że dostajemy maksymalnie jedną czwartą badanego sygnału dla 200MHz taktowania. Mam rację, czy to jest jakoś inaczej?

prompt · Postautor: **prompt** » 27 paź 2004, o 21:52

Wszystko się zgadza. Oscyloskop posiada szybki bufor sterowany sprzętowo, w którym zapamiętywana jest określona ilość próbek pomiarowych. Czas przesłania danych do kompa może być znacznie wolniejszy niż czas samego pomiaru. Co w tym się nie zgadza ?

Maybe · Postautor: **Maybe** » 27 paź 2004, o 22:38

Czas przesłania danych do kompa może być znacznie wolniejszy niż czas samego pomiaru.

Dodatkowo próbkowaniem wcale nie musi się zajmować procesor. Może to robić autonomiczny przetwornik połączony z pamięcią. Procesor może np. pełnić funkcje kontrolne i wstępnej obróbki danych. W związku z tym do PC-ta nie muszą trafiać wszystkie dane ale już te, "konkretne" i do wyświetlenia.

Maybe

Arrek · Postautor: **Arrek** » 28 paź 2004, o 11:11

Istnieje tez sprawa odroznienia oscyloskopu cyfrowego od rejestratora przebiegow analogowych.

Oscyloskop ma na pokladzie szybka pamiec na np. 1000 probek (ekran). Po zsamplowaniu tych 1000 probek wysyla je do PC. W tym czasie nie probkuje sygnalu, ale jako ze oscyloskopy sluza do obserwacji przebiegow OKRESOWYCH, nie stanowi to problemu.

Co innego rejestrator. Ten ma na pokladzie duuuuza pamiec (bywaja tektronixy z dyskami twardymi) i w niej zapisuje dane. Takie analizatory maja zwykle wlasne ekrany LCD, bo przesylanie takich duzych danych do PC nawet przez USB czy FireWire jest bardzo dlugotrwale.

prompt · Postautor: **prompt** » 28 paź 2004, o 17:20

W prostszych konstrukcjach królują szybkie układy programowalne i, oczywiście, procesory nie biorą udziału w realizacji cyklu pomiarowego. Lokalny sterownik jest używany zazwyczaj tylko do ustalania trybu pracy urządzenia. Nawet komunikacja z PC-tem może być zrealizowana sprzętowo, z bezpośrednim transferem danych z bufora do portu USB lub LPT w szybkim, dwukierunkowym trybie EPP.

_Wojciech_ · Postautor: **_Wojciech_** » 28 paź 2004, o 17:30

... Oscyloskop ma na pokladzie szybka pamiec na np. 1000 probek (ekran). Po zsamplowaniu tych 1000 probek wysyla je do PC. W tym czasie nie probkuje sygnalu, ale jako ze oscyloskopy sluza do obserwacji przebiegow OKRESOWYCH, nie stanowi to problemu. ...

No i właśnie o to mi chodziło. Czyli taki oscyloskop może próbkować nawet 1/10 całego przebiegu i nie ma wielkiej różnicy?

Arrek · Postautor: **Arrek** » 28 paź 2004, o 17:51

Czyli taki oscyloskop może próbkować nawet 1/10 całego przebiegu i nie ma wielkiej różnicy?

Tak, bo wystarczy ze zlapie 1 okres. Reszta okresow jest przeciez taka sama. Oscyloskop (nie wazne czy analogowy czy cyfrowy) nie nada sie do obserwacji przebiegow jednorazowych. Rejestrator - jak najbardziej.

prompt · Postautor: **prompt** » 28 paź 2004, o 18:05

To tylko kwestia niezdrowego upierania się przy pewnym nazewnictwie. Dobry oscyloskop cyfrowy potrafi zarejestrować także przebiegi niepowtarzalne. Wystarczy, że ma albo odpowiednio duży bufor pomiarowy, albo odpowiednio szybki transfer danych do jednostki archiwizującej (np. PC-ta), albo skuteczny system programowania wyzwalania cyklu pomiarowego. Tak naprawdę wszystko sprowadza się do odpowiedniej szybkości pracy urządzenia. Przy wolnozmiennych przebiegach nawet prymitywne konstrukcje oscyloskopów cyfrowych potrafią zrobić "cuda".

Arrek · Postautor: **Arrek** » 28 paź 2004, o 18:18

To tylko kwestia niezdrowego upierania się przy pewnym nazewnictwie.

Moze i tak, tylko ze wlasnie nieodroznianie tego jest przyczyna pytan takich, jakie tu zadal Wojciech. Klasyczny oscyloskop nie potrafi jednak nic poza pokazaniem okresowego przebiegu. A przeciez uklady budowane przez amatorow sa cyfrowymi wersjami takich oscyloskopow.

... albo skuteczny system programowania wyzwalania cyklu pomiarowego.

a jak to pamaga w rejestracji niepowtazalnych przebiegow gdy sprzet szybki nie jest?

prompt · Postautor: **prompt** » 28 paź 2004, o 19:02

Arrek, to już tylko kwestia wielkości bufora i wyboru częstotliwości próbkowania.

michal_gorny · Postautor: **michal_gorny** » 26 lut 2005, o 23:05

a moze ktos ma prosty projekt oscyloskopu do komputera. najlepiej prosty i w miare mozliwosci tani - taki np. na atMega8??

interesuje mnie przetwarzanie 10bit i pasmo okolo 5 MHz... ale projekty powiedzmy 0.5 MHz tez chcetnie obejrze.. wazne zeby byl prosty i tani.

Wojtek · Postautor: **Wojtek** » 27 lut 2005, o 07:21

a moze ktos ma prosty projekt oscyloskopu do komputera. najlepiej prosty i w miare mozliwosci tani - taki np. na atMega8??

interesuje mnie przetwarzanie 10bit i pasmo okolo 5 MHz... ale projekty powiedzmy 0.5 MHz tez chcetnie obejrze.. wazne zeby byl prosty i tani.

http://mkeia.com/aoc1k420.htm

Sanjuro · Postautor: **Sanjuro** » 14 mar 2005, o 20:49

Wojtek ten oscyloskop pod tym linkiem co podales to, za przeproszeniem, ladny dowcip. Juz po parametrach widze, ze tworca tego "oscyloskopu" chyba krasnoludki wsadzil do srodka by pasmo odcinaly rowno przy 5MHz

(Dla niewtajemniczonych: probkowanie powinno miec 2 razy wieksza czestotliwosc niz pasmo obserwowane, a ze nie ma idealnych filtrow to najczesciej stosuje sie 3 krotnie wieksza czestotliwosc probkowania).

ACeK · Postautor: **ACeK** » 18 mar 2005, o 21:17

... Juz po parametrach widze, ze tworca tego "oscyloskopu" chyba krasnoludki wsadzil do srodka by pasmo odcinaly rowno przy 5MHz (Dla niewtajemniczonych: probkowanie powinno miec 2 razy wieksza czestotliwosc niz pasmo obserwowane, a ze nie ma idealnych filtrow to najczesciej stosuje sie 3 krotnie wieksza [fade]czestotliwosc probkowania).[/fade]

Nie wiem co Ci sie nie podoba w tym oscyloskopie wedlug schematu TDA 8703 jest taktowany zegarem 20 MHz i na probkowanie potrzebuje jeden cykl zegara rys.3 (pdf)

Sanjuro · Postautor: **Sanjuro** » 19 mar 2005, o 10:35

No to jeszcze piekniej. Producent nie wie jakie sa parametry tego oscyloskopu. Sam napisales, ze przetwornik potrzebuje tylko 1 cykl na przetworzenie sygnalu, tak wiec przy probkowaniu 20MHz tak jak na schemacie mamy 20Msps! A wyraznie na wymienionej stronce pisze:

Parametry oscyloskopu:
-Pasmo 5MHz przy próbkowaniu 10Msampl/s 8bitów
-Analiza...

Z tego wynika, ze jednak jakims cudem z 20MHz robi sie 10MHz, a wiec nie mozliwe jest by pasmo wynosilo 5MHz! No cyba ze to 10Msps wynika z odbierania co 2 probki wtedy mozna by stwierdzic, ze 5MHz jest pasmem przepustowym tego oscyloskopu, ale jest to naprawde naciagane na potrzebe chwili i bardzo watpliwe bo ten AVR w tym oscyloskopie jest przetaktowany o 4MHz, a wiekszosc atmeli nie lubi byc przetaktowywana i procz grzania sie pracuja niestabilnie. Tak wiec naprawde ten oscyloskop jest ciut dziwny i naciagany wg mnie. Jezeli sie myle to prosze o wyjasnienie gdzie popelniam blad myslowy.

Jezeli chodzi o schematy to duzo znajdzie sie an tym forum:
http://www.edaboard.com/viewtopic.php?t ... highlight=

Jak dla mnie to najlepsze sa polskie projekty tego typu
-Oscyloskop cyfrowy z Praktycznego Elektronika
-zaawansowana i nowoczesna konstrukcja pana Skowronka z EP10,11/2003

kwazar · Postautor: **kwazar** » 4 kwie 2005, o 20:06

Sanjuro, opis tego oscyloskopu jest zamieszczony w EP 8/2004. Jeżeli możesz to zerknij na niego bo właśnie miałem zamiar się za niego "wziąć". Ale teraz to mi nieźle zamieszałeś. W takim razie, czy opłaca się go składać??? Artykuł ten jest dostępny na stronie EP w archiwum.
Pozdrawiam.

a_antoniak · Postautor: **a_antoniak** » 4 kwie 2005, o 22:09

Z tego wynika, ze jednak jakims cudem z 20MHz robi sie 10MHz

próbkowanie zrobione jest programowo - procesor pobiera próbki w programowo ustalonych odstępach czasu (z max. f=10MHz). ADC pracuje z czestotliwością taktowania mikrokontrolera, a więc dla niego jest "transparentny".

, a wiec nie mozliwe jest by pasmo wynosilo 5MHz! No cyba ze to 10Msps wynika z odbierania co 2 probki wtedy mozna by stwierdzic, ze 5MHz jest pasmem przepustowym tego oscyloskopu, ale jest to naprawde naciagane na potrzebe chwili i bardzo watpliwe bo ten AVR w tym oscyloskopie jest przetaktowany o 4MHz, a wiekszosc atmeli nie lubi byc przetaktowywana i procz grzania sie pracuja niestabilnie.

pasmo określone jest tu jako teoretyczna granica (Nyquist, Shannon) czyli dla częstotliwości próbkowania max. 10MHz dostajemy 5MHz. Oczywiście są inne czynniki wpływające na to jakie jest pasmo na prawdę. Może ktoś zmierzy kiedy oscyloskop tłumi o 3dB?
Natomiast nie bardzo rozumiem o co ci chodzi z tym jak jest próbkowane - czy co 2 próbki ADC czy nie, itp? Jeśli (tak czy siak) procesor próbkuje NAPIĘCIE WEJŚCIOWE w równych odstępach czasu z częst. 10MHz to teoretyczna granica wychodzi 5MHz i koniec.

MK Maro · Postautor: **MK Maro** » 10 kwie 2005, o 11:12

Witam

Co sie dotyczy pasma i czestotliwosci próbkowania to zagadnienie jest dosc złozone.
Dla niewtajemniczonych powiem ze czestotliwosc probkowania moze byc mniejsza od częstotliwości mierzonej.
W projekcie oscyloskopu AOC1K z EP8/04 pasmo wynosi 5MHz, a czestotliwosc probkowania jest różna (w zaleznosci od podstawy czasu) ze względu na bufor 1000 próbek, wiec nie bylo sensu stosowania filtru antyaliasingowego.
Odsylam do lektury "Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów" tam jest wszystko wyjaśnione.

Z całym szacunkiem, ale nie rozumiem twojego problemu Sanjuro!

Wojtek · Postautor: **Wojtek** » 1 sty 2006, o 16:28

Mam oscyloskop AOC1K (łącznie z barierą) w wersji 4.2 - okazuje się że z nowym programem w wersji 4.3 zarówno oscyloskop jak i rejestrator nie pracują (do ściągnięcia ze strony www.mkeia.com). Zadawałem poprzez email pytanie uźródła ale nie mam jeszcze odpowiedzi. Może ktoś zetknął się z tym problemem? Nowszy program ma parędodatkowych funkcji i ładniejszy interfejs użytkownika więc chętnie bym go używał

.

OT · Postautor: OT » 10 sty 2006, o 23:28

... Juz po parametrach widze, ze tworca tego "oscyloskopu" chyba krasnoludki wsadzil do srodka by pasmo odcinaly rowno przy 5MHz (Dla niewtajemniczonych: probkowanie powinno miec 2 razy wieksza czestotliwosc niz pasmo obserwowane, a ze nie ma idealnych filtrow to najczesciej stosuje sie 3 krotnie wieksza [fade]czestotliwosc probkowania).[/fade]
Nie wiem co Ci sie nie podoba w tym oscyloskopie wedlug schematu TDA 8703 jest taktowany zegarem 20 MHz i na probkowanie potrzebuje jeden cykl zegara rys.3 (pdf)

Po prostu nie wszystkie próbki są rejestrowane przez mikrokontroler a zaoszczędzono na dzielniku częstotliwości - koncepcja ciekawa. Kiedyś zerkałem do pliku hex tego projektu i ZTCP potrzebne są 3 cykle zegara na próbkę. Pytałem też producenta jaka jest rzeczywista częstotliwość próbkowania, ale odpowiedź była wymijająca.

Oscyloskopy cyfrowe do komputera - coś mi się nie zgadza...

AOC1K wersja 4.2 a wersja4.3

Kto jest online