Ile „szumów” tła jest normalnych na oscyloskopie

9

Po tym pytaniu kupiłem oscyloskop USB DSO-2090 .

Po włączeniu zasilania widzę wiele małych wahań kształtu fali, bez względu na to, czy jest podłączony do zera, samego akumulatora (sam generator małej fali z tyłu) lub przez zwarcie uziemienia.

Hałas oscyloskopu

( Zobacz dużą wersję )

Na powyższym zrzucie ekranu CH1 jest podłączony do mojego małego, zasilanego bateryjnie obwodu. CH2 w ogóle nie ma podłączonej sondy.

Rozmawiałem o tym z kolegą i powiedziano mi, że powinienem zobaczyć płaską linię, dlatego martwię się, że kupiłem wadliwy moduł.

Moje pytanie brzmi, czy taki szum tła jest normalny w oscyloskopie?

Edytuj 1

Dodano przykład fali 1kHz zgodnie z komentarzem:

1kHz

( Zobacz dużą wersję )

Pan Jeż
źródło
Jak wygląda ślad po podłączeniu do generatora fal? Zakładając, że jest to fala prostokątna 1 KHz, powinieneś zobaczyć bardzo czysty przebieg. Jeśli nie, coś jest nie tak. Również CH1 i CH2 powinny pokazywać to samo.
tcrosley
Widzę przebieg 1KHz z szumem (dodane powyżej).
Pan Jeż
3
Drugi wykres wygląda normalnie dla lunety o rozdzielczości 8 bitów. Jak wspomniał Kortuk w swojej odpowiedzi, ślad może normalnie drżeć o 1 krok ADC nawet przy stabilnym sygnale. 8-bitowy ADC składa się z 256 kroków, więc to powoduje, że linia nie jest idealnie prosta, ale ma niewielkie nierówności. Jest to normalne dla każdego OSD. Droższe mają ADC z większą liczbą bitów (9, 10, 14 i 16 są najbardziej popularne oprócz 8), więc efekt nie jest tak zauważalny. Tak długo, jak CH1 pokazuje zasadniczo to samo, wydaje się działać dobrze.
tcrosley,

Odpowiedzi:

9

Jako wskaźnik tego, że drugie przechwycenie, które wyświetliłeś, wygląda normalnie, oto właśnie zrobiłem falę kwadratową 1 KHz z mojego instrumentu kombinowanego ELAB-080 (dwukanałowy DSO, 16-kanałowy analizator logiczny, generator arbitralnych przebiegów (AWG) i dwukanałowy zasilacz), który ma również pionową 8-bitową rozdzielczość w sekcji DSO. (Uwaga: przy 495 USD ELAB-080 przekroczył budżet w drugim pytaniu, w którym poleciłem DSO-2090).

Możesz zobaczyć szum na górze i na dole każdej fali kwadratowej, która wygląda prawie identycznie jak twój ślad.

alternatywny tekst

tcrosley
źródło
1
+1 ode mnie Daje świetne referencje, jeśli inni widzą to samo. Próbowałem dodać więcej o tym, jak zmniejszyć hałas, ale zawsze istnieje szansa, że ​​to tylko szum systemu.
Kortuk
Dzięki za referencje. Kolejną rzeczą, którą zauważyłem, jest to, że DSO-2090 może wejść w tryb „toczenia” z prędkością 1 s / dz, co nie jest bardzo pomocne w przypadku szybkich oscylacji (ponieważ rozdzielczość po prostu nie jest dostępna). Czy to może stać się problemem w przyszłości? (Nadal mogę go zwrócić)
Pan Jeż
@Nat, nie wiem, co rozumiesz przez „tryb toczenia”.
tcrosley
Naprawdę będziesz musiał spojrzeć na to, czego potrzebujesz. Trudno powiedzieć w ten czy inny sposób.
Kortuk
2
Nie sądzę, że jest to bardzo powszechna funkcja, sprawdziłem DSO + „tryb kroczący” w Google i stwierdziłem, że jest on przede wszystkim do patrzenia na zmiany w wolno poruszających się sygnałach (np. Patrz „tryb kroczący” w www.crupower. fi / DSO.pdf) - więc nie jest przeznaczony do szybkich sygnałów.
tcrosley
9

Mam jeden z tych zakresów (DSO-2250, więc nieco szybszy model).

Mogę potwierdzić, że przy wszystkich ustawieniach wejściowych szum ma wartość około ~ 1-2 bitów.

Zasadniczo, te lunety są bezwartościowe do niczego poza pracą cyfrową, za co i tak ją kupiłem.

Jednym z niewielu zastosowań, które znalazłem w tym przypadku, jest używanie go z laptopem, co daje prosty zakres baterii, który może być przydatny, gdy masz problemy z pętlą uziemienia.

Connor Wolf
źródło
3
+1 Interesująca notatka. Jestem tak przyzwyczajony do pracy na dużych stacjach, że zapominam, że można użyć laptopa i do pewnego stopnia zaniedbać ten problem.
Kortuk
8

Musiałbym dotknąć oscopa, aby coś potwierdzić.

Ta ilość hałasu jest powszechna. Istnieje wiele źródeł hałasu, ale przy tak niewielkim natężeniu hałasu prawdopodobnie nie stanowi to problemu.

Pozwól mi wymienić kilka rzeczy.

Źródła hałasu

Pętla tworzonego zacisku uziemiającego ma indukcyjność do wszystkiego na płycie. każdy sygnał elektryczny w pobliżu może wywołać falę w pętli uziemienia. Ta pętla uziemienia działa również jako filtr dolnoprzepustowy, chociaż częstotliwość, którą odcina, zwykle mieści się w zakresie wysokich MHz, zwykle nie ma problemów w zakresie 40 MHz. Narysowałem czerwoną linię wokół tego, o czym mówię na poniższym obrazku. obraz sondy oscope z czerwoną linią wokół klipu uziemienia.  Na tym zdjęciu znajduje się 6-calowy zacisk naziemny

Fakt, że masz odniesienie do uziemienia w jednym obwodzie, a inne odniesienie do uziemienia w drugim obwodzie plus twoja linia uziemienia łącząca je mogą tworzyć pętle uziemienia (nie mylić z problemem zacisku uziemienia, o którym wspomniałem powyżej, musisz pokochać podobną terminologię) . Może to faktycznie stanowić dość problem, a także nie jest przyjemne do naprawienia. Jedną z metod jest owinięcie sondy prawie skrajną końcówką folią aluminiową i uziemienie jej pod lunetą. Chroni to wewnętrzne połączenie uziemienia i znacznie zmniejsza problemy z pętlą uziemienia. Wygląda również niesamowicie (wcale).

Testowanie problemów

  1. Aby sprawdzić, czy jest to tylko odbicie 1-bitowe, spróbuj zmienić rozdzielczość i obserwuj, czy hałas zmienia się o wielkość, o którą skacze.

  2. Aby sprawdzić, czy problem dotyczy pętli uziemienia, spróbuj użyć ostrego ostrza i dotknąć między ziemią na samym końcu sondy a ziemią na desce. To daje spadek indukcyjności o więcej niż rząd wielkości.

  3. Aby sprawdzić pętle uziemienia, owinąć sondę folią. Nie ciesz się tym za bardzo.

  4. Jeśli Twój szum znika po podłączeniu do generatora fal w twoim zasięgu, prawdopodobnie przyczyną jest Twój obwód.
Kortuk
źródło
Na marginesie, wyraźnie pominąłem źródła hałasu pochodzące z samego obwodu. Nie ma czasu w ciągu dnia, żeby to wszystko opisać w jednym poście, który ktoś przeczyta.
Kortuk
5

Nie mam lunety PC, ale prawdziwy oscyloskop stołowy.

Podczas normalnej pracy widzę około 500µV hałasu przy wszystkich ustawieniach około 5mV / dz, i około 1mV hałasu przy ustawieniu 5mV / dz. Hałas jest jednolity we wszystkich kanałach.

Ten hałas nie jest znaczący dla żadnego z moich dotychczasowych zastosowań.

Nie jest niczym niezwykłym, że zakres odczytuje przesunięcie ± 1 mV prądu stałego, gdy wejście jest zerowe; niektóre zakresy skalibrowały to, ale spodziewają się lekkiego dryfowania w czasie. Mój jest dość stary (wyprodukowany w 93 roku), więc mam przesunięcie około -3mV.

Thomas O
źródło
Który model opisujesz?
tyblu