اسیلوسکوپ دیجیتال

[kf101505]

سلام
یه سوال
یه جا تو اینترنت دیدم که یه اسیلوسکوپ دیجیتال گذاشته بود که 100msps میگرفت و هر sample هم 14bit بود.این data رو واسه pc هم میفرستاد با پورت usb.چه جوری یه همچین چیزی میشه؟ 100msps*14bit=1400mbps
سرعت usb در بهترین شرایط خیلی کمتر از اینه.
1-این اسیلوسکوپ ها چه جوری data رو میفرستن به pc؟
2-اصلا محاسبات من درسته؟ :question:
این هم link : http://www.siliconchip.com.au/cms/A_110919/article.html

[ahmadmn]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

سلام دایی جان
روش کار این اسکوپ ها اینجوریه که یه RAM داخلی دارن و نمونه ها رو دراون ذخیره می کنن و آروم آروم واسه PC میفرستن.
البته برای نمونه برداری از سیگنالهای گذرا به این کار نیاز داریم.
نمونه برداری از سیگنالهای پریودیک بسیار ساده تره.
مثلا یه سینوسی رو در نظر بگیر. برای اینکه چشم ما این موج رو روی مونیتور ببینه چند میلی ثانیه زمان نیازه.
در این زمان کلی پریود از سیگنال اومده و رفته. اسکوپ بجای اینکه از کل این پریودها نمونه برداری کنه از یک پریود توی 100 تا نمونه برداری می کنه.
اینجوری حجم داده یک صدم میشه.
چشم ما هم نمی تونه تشخیص بده که 99 پریود نمونه برداری نشده! :biggrin:

[kf101505]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

خب از کجا میفهمن که سیگنال متناوبه یا گذراست؟اگه تو سیگنال متناوب یه دفعه یه تغییر داشته باشیم چی؟مثلا یهو probe قطع بشه.
پس یعنی اگه ما یه سیگنال تصادفی بدیم واسه یه مدت باید ram اش پر بشه.درسته؟ :surprised:

[ahmadmn]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

اگه بره WCو برگرده بافرش خالی میشه

[kf101505]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

آقا کسی نمیدونه؟ :surprised:

[reza_agha]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

معلوم نیست بتونه با همون سرعتی که نمونه برداری میکنه به PC هم تحویل بده. ممکنه این سرعت هم بیشتر بدرد چیزی مثل logic analyzer بخوره. تازه حتی اگه از چیزی مثل تکنیک های فشرده سازی هم استفاده کنه ممکنه باز با این سرعت انتقال داده نرسه. و اصلا چه احتیاجی هست که شما بدونین دقیقا شکل موج در اون نانو ثانیه کذایی چی بوده؟ حالا از بحث هایی مثل مورد logic analyzer بگذریم. بافر داخلی هم بیشتر به این درد میخوره که یک پترن تقریبی از موج نمونه برداری شده در رم قرار بگیره (با همون سرعت 100 مگ) و یک روال جنبی اون اطلاعات رو بطور سیکلیک بهPC انتقال بده. حالا هر چه سریعتر انتقال بده تصاویر به موج فعلی نزدیک تره و هر چه کند تر دورتر. ولی شما وقتی سرعت تشخیص چشمتون حداکثر 10 فریم در ثانیه هست و سرعت تحلیل مغزتون کمتر از حتی یک فریم در ثانیه چه فرقی میکنه این قیافه موج هر 1 ثانیه یکبار عوض بشه یا هر 1 میلی ثانیه یکبار؟

ضمنا اون تبلیغ میگفت ماکزیمم 14 بیت. نگفته توی همه شرایط 14 بیت. مثل اینکه میگن سمند در هر 100 کیلومتر 9 لیتر بیشتر مصرف نمیکنه. اما نمیگن که فقط در سرعت 90 کیلومتر بر ساعت. باد چرخها در حد پیشنهاد کارخونه باشه. فقط راننده توی ماشین نشسته باشه و قس علی هذا. اونا میخوان جنسشون فروش بره و کارکرد ایده آل رو در شرایط ایده آل قید میکنن که ممکنه هیچ وقت هم پیش نیاد. یا مثلا سمند با سرعت 220 تا هم میره. ولی چند تا رو سراغ دارین با این سرعت با این ماشین رفته باشن؟ و چند نفر رو سراغ دارین که فقط به این خاطر سمند خریده باشن؟

[jimiweber]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

به نظر من در بیشتر مواقع اصلاً نیازی نداره که تمام دیتایی که گرفته رو عیناً به کامپیوتر منتقل کنه. خیلی از مقادیر نمونه برداری شده در اکثر موارد انقدر نزدیک به هم هستن که اگه یکیشون رو بفرسته و بگه برای مثلاً 50 نمونه بعدی هم همین رو تکرار کن، تاثیر قابل دیدن توی شکل موج نداره. مثلاً اگه یه داده باشه 2 و 50 تا نمونه بعدی داده بشه 2.1 میشه بیشتر اینها رو با 2 مدل کرد، بقیش رو هم با 2.1. که البته بسته به دقت این عدد فرق می کنه دیگه. برای همین از یه بافر استفاده می کنه تا داده های مثل هم رو چندبار نفرسته. اما اگه سرعت تغییرات خیلی زیاد باشه باید همه رو بفرسته که توی این موارد من یادمه اسیلوسکوپ های دیجیتال دانشگاهمون هم کم میاوردن! :NO:

[reza_agha]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

البته در تایید!!! فرمایش چناب پور آزاد بایستی عرض کنم؛
همونطور که در نمونه دانشگاهیتون هم دیدین دلیل نمیشه در تمامی حالات اونجوری که ما حساب میکنیم و انتظار داریم کار کنه. بلکه اینا فقط ممکنه برای جلب مشتری باشه و بس. مضاف بر اینکه میزان تغییرات شکل موج در یک اسکوپ آنالوگ هم هر چقدر سریع باشه توسط چشم ما قابل تفکیک نیست. البته بگذریم از اینکه یک اسکوپ مثلا 40 مگاهرتزی برای تحلیل مدارات دیجیتال با سرعت 16 مگاهرتز خیلی بهتر از یک اسکوپ 20 مگا هرتزی هست.

[ahmadmn]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

سلام دایی جان
منم بخاطر همین اون شوخی رو گذاشتم و امیدوارم ناراحت نشده باشید.
اگه با اسکوپ کار کرده بودید حتما می دونستید که بهترین اسکوپ ها هم نمی تونن چنین چیزی رو به ما ما نشون بدن!!!
چه آنالوگ چه دیجیتال.
مزیت دیجیتال ها اینه که می تونیم براشون تعریف کنیم که از یه سیگنال گذرا هم نمونه برداری کنن و توی بافرشون ذخیره کنن و بعد بفرستن روی نمایشگر تا ما ببینیم.
اما اینطور نیست که وسط سیگنال پریودیک به سیگنال گذرا بیاد و اسکوپ خودش متوجه بشه ما دوست داریم اون گذرا رو ذخیره کنه.
خب اسکوپی که داره سیگنال پرودیک رو نشون میده از کجا باید بفهمه ما اون تغییرات رو دوست داشتیم ببینیم؟!

[aliila]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

راجب انتقال اطلاعات به کامپیوتر از طریق پورت usb باید بگم که اصلا جای بحث نیست چون دوتا مفهوم جدا هست که شما در نظر نگرفته اید
1- پردازش اطلاعات
2- انتقال اطلاعات
این دو مفهمو از هم جداست اگه تابع موج تبدیل به سری فوریه بشه انتقال فرمول حداکثر میشه 300 بایت با پورت پرینتر که میتونه هر ثانیه 80 کیلو بایت را انتقال داد حساب کنید ببینید چند بار میشه این سری را نشان داد ؟ چه برسه به پورت usb


ولی پردازش اطلاعات خیلی جالبه که مثلا از هر 100 موج یکی رو نمایش میده ولی بحث اینجاست که اون یکی رو چطوری محاسبه میکنه ؟ شکل موج با فرکانس کریر 16 مگ را در نظر بگیرید فرکانس هر تناوب میشه 62.5 نانو ثانیه فرض کنید ما می خواهیم از هر تناوب 100 تا نمونه برداریم خوب فرکانس نمونه برداری میشه 1.6 گیگ خوب ما همچین adc که نداریم حداکثر mps ء 500 داریم ( قیمتش بالای 160 هزار تومن هست) خوب پس در عمل چطوری این کار صورت میگیره ؟

من حدث میزنم که
فرض کنید ما 100 تا نمونه از یک تناوب می خواهیم برداریم زمان نمونه برداری با t1 ... t100 اسم گذاری میکنیم

حال میخواهیم (t1)ءF را حساب کنیم به یک خازن احتیاج داریم تا مقدار ولتاز در لحظه t1 را در خود ذخیره کند حال ما با خیال راحت و با سرعت کم (t1)ءF را بدست می آوریم فرض کنید در این مدت 2000 تناوب دیگه در موج اتفاق افتاده حال ما می خواهیم (t2)ءF را حساب کنیم که باز همون حالت محاسبه (t1)ءF میشه
پس در حقیقت نمونه t1 از تناوب اول گرفتیم و نمونه t2 از تناوب اول 2001 , نمونه t3 از تناوب 4001 و همینطور الی آخر

پس فقط میمونه اینکه این خازن چطوری باید محاسبه بشه ؟ با این حالت میشه حتی با میکرو سری Atmega یک اوسیلو اسکوپ 2 گیگ ساخت

نظر شما چیه ؟

[abbasfadavi]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

حدس شما غلط است

[aliila]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

حدس شما غلط است

فقط همین ؟ بدون دلیل و منطق

[ahmadmn]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

راجب انتقال اطلاعات به کامپیوتر از طریق پورت usb باید بگم که اصلا جای بحث نیست چون دوتا مفهوم جدا هست که شما در نظر نگرفته اید
1- پردازش اطلاعات
2- انتقال اطلاعات
این دو مفهمو از هم جداست اگه تابع موج تبدیل به سری فوریه بشه انتقال فرمول حداکثر میشه 300 بایت با پورت پرینتر که میتونه هر ثانیه 80 کیلو بایت را انتقال داد حساب کنید ببینید چند بار میشه این سری را نشان داد ؟ چه برسه به پورت usb


ولی پردازش اطلاعات خیلی جالبه که مثلا از هر 100 موج یکی رو نمایش میده ولی بحث اینجاست که اون یکی رو چطوری محاسبه میکنه ؟ شکل موج با فرکانس کریر 16 مگ را در نظر بگیرید فرکانس هر تناوب میشه 62.5 نانو ثانیه فرض کنید ما می خواهیم از هر تناوب 100 تا نمونه برداریم خوب فرکانس نمونه برداری میشه 1.6 گیگ خوب ما همچین adc که نداریم حداکثر mps ء 500 داریم ( قیمتش بالای 160 هزار تومن هست) خوب پس در عمل چطوری این کار صورت میگیره ؟

من حدث میزنم که
فرض کنید ما 100 تا نمونه از یک تناوب می خواهیم برداریم زمان نمونه برداری با t1 ... t100 اسم گذاری میکنیم

حال میخواهیم (t1)ءF را حساب کنیم به یک خازن احتیاج داریم تا مقدار ولتاز در لحظه t1 را در خود ذخیره کند حال ما با خیال راحت و با سرعت کم (t1)ءF را بدست می آوریم فرض کنید در این مدت 2000 تناوب دیگه در موج اتفاق افتاده حال ما می خواهیم (t2)ءF را حساب کنیم که باز همون حالت محاسبه (t1)ءF میشه
پس در حقیقت نمونه t1 از تناوب اول گرفتیم و نمونه t2 از تناوب اول 2001 , نمونه t3 از تناوب 4001 و همینطور الی آخر

پس فقط میمونه اینکه این خازن چطوری باید محاسبه بشه ؟ با این حالت میشه حتی با میکرو سری Atmega یک اوسیلو اسکوپ 2 گیگ ساخت

نظر شما چیه ؟

اتفاقا حدست تقریبا درسته دایی جان
اگه می خوای بیشتر بدونی باید بری سراغ یه قطعه که اسمش اینه:
sample and hold

[jimiweber]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

راجب انتقال اطلاعات به کامپیوتر از طریق پورت usb باید بگم که اصلا جای بحث نیست چون دوتا مفهوم جدا هست که شما در نظر نگرفته اید
1- پردازش اطلاعات
2- انتقال اطلاعات
این دو مفهمو از هم جداست اگه تابع موج تبدیل به سری فوریه بشه انتقال فرمول حداکثر میشه 300 بایت با پورت پرینتر که میتونه هر ثانیه 80 کیلو بایت را انتقال داد حساب کنید ببینید چند بار میشه این سری را نشان داد ؟ چه برسه به پورت usb


ولی پردازش اطلاعات خیلی جالبه که مثلا از هر 100 موج یکی رو نمایش میده ولی بحث اینجاست که اون یکی رو چطوری محاسبه میکنه ؟ شکل موج با فرکانس کریر 16 مگ را در نظر بگیرید فرکانس هر تناوب میشه 62.5 نانو ثانیه فرض کنید ما می خواهیم از هر تناوب 100 تا نمونه برداریم خوب فرکانس نمونه برداری میشه 1.6 گیگ خوب ما همچین adc که نداریم حداکثر mps ء 500 داریم ( قیمتش بالای 160 هزار تومن هست) خوب پس در عمل چطوری این کار صورت میگیره ؟

من حدث میزنم که
فرض کنید ما 100 تا نمونه از یک تناوب می خواهیم برداریم زمان نمونه برداری با t1 ... t100 اسم گذاری میکنیم

حال میخواهیم (t1)ءF را حساب کنیم به یک خازن احتیاج داریم تا مقدار ولتاز در لحظه t1 را در خود ذخیره کند حال ما با خیال راحت و با سرعت کم (t1)ءF را بدست می آوریم فرض کنید در این مدت 2000 تناوب دیگه در موج اتفاق افتاده حال ما می خواهیم (t2)ءF را حساب کنیم که باز همون حالت محاسبه (t1)ءF میشه
پس در حقیقت نمونه t1 از تناوب اول گرفتیم و نمونه t2 از تناوب اول 2001 , نمونه t3 از تناوب 4001 و همینطور الی آخر

پس فقط میمونه اینکه این خازن چطوری باید محاسبه بشه ؟ با این حالت میشه حتی با میکرو سری Atmega یک اوسیلو اسکوپ 2 گیگ ساخت

نظر شما چیه ؟

حرفت درسته. همونطور که احمد آقا گفتن دقیقاً مبحث sample and hold که یکی از مباحث مهم مخابراتی هم هست با همین سیستم کار می کنه. اما یه مساله ای هست. اونم اینه که واقعاً دیگه اسکوپ ها انقدر نامرد نیستن که 2000 تا 2000 تا نمونه بگیرن، اونا از سیستم خازن استفاده نمی کنن، چون سرعتش کمه. الان مبدل های آنالوگ به دیجیتال سریع زیادی میشه پیدا کرد، معمولاً از این مبدلا برای نمونه گیری می کنن.

در ضمن خدایی ستمه از هر 2000 تا فقط یکیش رو بگیرن. این سیستم ها معمولاً واقعاً می تونن تا اون سرعتی که گفتن نمونه بگیرن، اما سرعت ارسالشون معمولاً انقدر زیاد نیست. برای همین گفتم اگه تغییرات زیاد باشه کم میارن. نه اینکه خودشون هم دقتشون پائین باشه.

[aliila]

پاسخ : اسیلوسکوپ دیجیتال

شکل یک تناوب را در نظر بگیرید

http://www.fadak.us/A.database/Electronic/learn/L.002/Image/A.0090.1.jpg



در این شکل از یک تناوب 15 تا نمونه گرفته در عمل چطوری میشه ولتاز لحظه ای t0 الی t14 را ذخیره کرد با مدار R-C میشه ولی حداکثر فرکانس چقدر میتونه باشه ؟


ایده من استفاده از n تا ذخیره کننده ولتاز لحظه ای آنالوگ است که هر کدام با مابعد خود اپسیلون ثانیه تاخیر داره یا اپسیلون ثانیه بعد فعال میشه
یا وقتی که خودش روشن - فعال شد اپسیلون ثانیه مابعد خود را روشن - فعال میکنه
فقط کافی طول موج را بدست بیاوریم که اون هم با گذر از صفر مشخص میشه و بعد از اون تاخیر اپسیلون را محاسبه می کنیم و کار تمام ؟

من کلی جستجو کردم فقط از خازن استفاده می کنند حالا از پمپ اضافی هم برای نگهداری طولانی مدت این ولتاز لحظه ای استفاده میشه


ولی یک آی سی آماده و سریع که در بازار رایج باشه نیست

دید که چه راحت شد یک اوسلی 160 مگ 4 کاناله 12 هزار تومنی ؟ دیگه چی می خواهید ؟