El derecho osciloscopio para los pequeños de cambio de fase

Question

Estoy un poco desconcertado. Quiero un osciloscopio que me permite ver dos senos aunque con un pequeño cambio de fase.

He considerado los parámetros usuales de los ámbitos, a saber: el ancho de banda, resolución, frecuencia de muestreo y el tiempo de subida. Pero yo no se las arreglan para poner todo esto en mi cabeza.

La sinusoidal a la frecuencia en la 100-200 Hz y amplitud de alrededor de 2 Vpp. Por lo general, las pequeñas ancho de banda va a hacer. Pero yo quiero ver los cambios de fase de 5ns -- 5 µs. Creo que es necesario al menos 18 bits de resolución, pero, entonces? No quiero ir a la lema, voy a tomar un ámbito que overkills de todo, y estar seguro, porque, de aquellos que tienden a costar un poco más.

Sólo para tratar de ser más claro, no estoy pidiendo un ámbito de aplicación de la recomendación (marca y todo), pero que la especificación de un ámbito debo revisar para ver esos pequeños cambios?

Answer 1

Si usted desea ver 5ns diferencia de tiempo entre sus dos 100Hz 2Vpp sinewaves a partir de un único ciclo de observación, se han tomado una tarea imposible. En el cruce por cero de la tensión de la diferencia de los sinewaves es acerca de 3uV. Usted realmente no puede esperar para ver de forma fiable que la baja tensión diferencias ordinario de los osciloscopios. Las señales que no sean filosos pulsos pero slooooow rampas.

24 bits de resolución tensión (1V a escala completa), en teoría, permitir que alrededor de 2% de precisión para que 3uV si el tiempo de resolución es de acuerdo y el ruido se filtra a la baja lo suficiente con la limitación de banda y tiempo de promedio. La necesaria resolución temporal es de alrededor de 5ns/50 = 0,1 ns. Eso significa que 10GHz frecuencia de muestreo.

Olvidarse de él. O especificar algunas inferior de la necesaria precisión "¿cuánto error se permite a la 5ns diferencia de tiempo". Hasta que esto no se ha especificado nada. 18bit resolución se da, pero no se dice lo que debe ser cuantificadas a 18 bits.

ADDENDUM:

Comentarista de @Neil_UK propone inteligentes en lugar de utilizar la fuerza bruta. Así que, en teoría, por ejemplo, se podría generar agudo de pulsos de los cruces por cero, el extracto de una alta armónico y obtener más fácilmente medibles diferencia de fase de que 5ns cambio de tiempo. Que es posible en el dominio analógico. Pero para entenderlo correctamente extraído de el ruido de las necesidades de un procesamiento de la señal matemático para ayudar. Que está más allá de mi zona de confort.

Answer 2

Depende de lo que quieres decir con "ver". Como usted menciona un osciloscopio, se podría decir, tome un solo disparo de la imagen de dos canales de captura.

Desafortunadamente, usted está para arriba contra el límite fundamental de la fase de ruido en las señales. Una de los 100 hz de la señal tiene un período de 10 ms. Si quieres " ver " 5nS, que es una parte en 2 millones de un ciclo. Incluso si su osciloscopio había un 2Mpixel ancho de la pantalla, o incluso si usted está aumentada de 20.000:1 a concentrarse en el cruce por cero, parte de la forma de onda, el ruido presente en la señal excede de la señal por órdenes de magnitud, de hacer una medición imposible.

Su única esperanza para resolver una pequeña diferencia es de un promedio de reducir el ruido, y un montón de promedio. He descubierto que para ver un 3nS diferencia empieza a surgir a partir del ruido, entre dos 10kHz el uso de señales de un hoteles de tarjeta de sonido de PC, me tomó alrededor de 10 segundos de la lectura, que es la mitad de un millón de muestras a 48 khz, y para estar seguros tomó otro factor de 10 por encima de eso.

Los osciloscopios no suelen tener la facilidad de hacer eso. Porque generalmente son (bueno, obviamente), orientado a ver las formas de onda en un solo disparo, la resolución vertical tiende a ser muy limitado, 8 bits de datos es por lo general bastante bien para un " ámbito de aplicación, el único especialista lentas tener más.