Necessità di attivare la scansione orizzontale con un certo ritardo (delay) rispetto all evento di trigger.

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1 Base dei tempi ritardata Necessità di attivare la scansione orizzontale con un certo ritardo (delay) rispetto all evento di trigger. base dei tempi ordinaria (non ritardata) Oscilloscopio p.9/38

2 Base dei tempi ritardata con una base dei tempi ordinaria : il risultato non è utile. Oscilloscopio p.10/38

3 base dei tempi ritardata: Base dei tempi ritardata (trigger) rampa ausiliaria trigger scansione orizzontale Oscilloscopio p.11/38

4 Base dei tempi ritardata con una base dei tempi ritardata: si riesce a selezionare l impulso di interesse Oscilloscopio p.12/38

5 Sistemi multitraccia ATT. amp. vert. Y ATT. dal circ. di trigger F.F. T alt. chop. Modalità alternata o chopped Oscilloscopio p.13/38

6 Oscilloscopio analogico: limiti - possibilità di lavorare solo con segnali periodici; (assenza di memoria) - scarse possibilità di elaborazione del segnale; (elaborazione analogica richiede specifici circuiti) -... Oscilloscopio p.14/38

7 Oscilloscopio numerico (Schumann s folly) Schema di principio: - attenuazione/amplificazione; - campionamento (S/H) e conversione A/D; - memorizzazione dei campioni visualizzazione ATT. ATT. AMPL. S/H A-D MEM. AMPL. S/H A-D MEM.... DISPLAY Oscilloscopio p.15/38

8 Modalità di scansione Scansione vettoriale MEMORIA D-A Y CRT X oscill. contr. Oscilloscopio p.16/38

9 Modalità di scansione Scansione raster Oscilloscopio p.17/38

10 Scansione raster La soluzione... x MEMORIA PROC. NUM. y z DISPLAY Oscilloscopio p.18/38

11 Oscilloscopio Digitale Principali differenze rispetto all O.A. - campionamento del segnale; - conversione in digitale; - memorizzazione; - necessità di ricostruire il segnale; Possibilità offerte - visualizzazione di segnali non periodici (memoria); - tempi negativi ( - operazioni sui segnali; - eventi di trigger più complessi; ); Oscilloscopio p.19/38

12 Campionamento * Processo di conversione di una porzione (record) di segnale in un numero di valori discreti con lo scopo di memorizzarli, elaborarli, visualizzarli, ecc. * il valore del campione corrisponde all ampiezza del segnale nell istante di campionamento. Oscilloscopio p.20/38

13 Campionamento - frequenza di campionamento - "passo" temporale - quantizzazione del segnale (ADC); (teoricamente) costante - - elevato elevato minore velocità; maggior costo; - in un oscillocopio generalmente : ; Oscilloscopio p.21/38

14 Rappresentazione dei soli punti acquisiti v Difficoltà a riconoscere la forma d onda: t Oscilloscopio p.22/38

15 Alias percettivo alias percettivo (a) - xrange [-10:0] Gli stessi campioni possono dare luogo a rappresentazioni diverse, dipendentemente (p. es.) dalla scala Oscilloscopio p.23/38

16 Alias e interpolazione v alias percettivo (a) - interpolazione lineare t Oscilloscopio p.24/38

17 Alias e interpolazione v interpolazione lineare t Oscilloscopio p.25/38

18 formula di Nyquist: Interpolazione media pesata dei campioni funzione peso: Oscilloscopio p.26/38

19 Interpolazione - l algoritmo di Nyquist è pesante - altri algoritmi di interpolazione: è una diversa funzione peso. Oscilloscopio p.27/38

20 Teorema del campionamento camp. - : min 2 campioni/periodo - onda quadra: min 2 campioni per ogni periodo della max componente spettrale che deve essere correttamente rappresentata (ricostruita). camp. altro algoritmo Oscilloscopio p.28/38

21 Interpolazione Sull oscilloscopio: * possibilità di selezionare: - interpolazione lineare - eventuale altra interpolazione - nessuna interpolazione - Intensified Samples: Oscilloscopio p.29/38

22 Memoria dati profondità maggiore profondità grande; - memoria ricircolante; - memoria veloce; larghezza - parametro di merito di un oscilloscopio; MEM campioni PROC NUM MEM video DISPLAY Oscilloscopio p.30/38

23 Campionamento Modalità: * tempo reale segnali anche non periodici * tempo equivalente segnali periodici - casuale - sequenziale Oscilloscopio p.31/38

24 Campionamento in tempo reale - avviene alla massima frequenza di campionamento possibile - segnale acquisito continuamente; - anche segnali non ripetitivi, transitorii,... - l evento di trigger determina l invio al display; Oscilloscopio p.32/38

25 Trigger e visualizzazione campioni acquisiti continuamente: tr. - visualizzazione per tempi negativi (delay) - differenze con o.a. - possibilità di visualizzare il segnale prima di una (sua) anomalia - istante di trigger indicato sul display (T,,...) Oscilloscopio p.33/38

26 Trigger, campionamento e visualizzazione - L istante di trigger generalmente non coincide con un istante di campionamento - La frequenza di campionamento non è generalmente multipla di quella del segnale trigger level input signal - necessità di misurare il tempo tra il trigger e l istante di campionamento. sampling pulses trigger pulses Oscilloscopio p.34/38

27 Trigger, campionamento e visualizzazione - La misura permette di posizionare correttamente i valori del segnale lungo l asse dei tempi. - La misura è resa possibile da un segnale di clock a frequenza molto elevata (contatore) elevata migliore risoluzione temporale. - Possibilità di jitter o ispessimento della traccia per distanze temporali dello stesso ordine del periodo di clock interpolatore di trigger tr. camp. Oscilloscopio p.35/38

28 Circuiti di campionamento - frequenze di campionamento dell ordine del gigahertz ( ) - digitalizzatori per (massimo) canali canali digitalizzatori max vel. attivi /canale acquisizione MSa/s GSa/s GSa/s Oscilloscopio p.36/38

29 Circuiti di campionamento Esempio: 4 canali disponibili, 2 canali attivi COND S/H ADC1 ADC2 MEM COND S/H ADC3 ADC4 MEM Oscilloscopio p.37/38

30 Campionamento in tempo reale (riepilogo) - avviene alla massima frequenza di campionamento possibile - generalmente il segnale viene acquisito continuamente; - l evento di trigger determina l invio al display; - anche segnali non ripetitivi, transitorii,... - necessità di rispettare teor. del campionamento - aumento della banda aumento di ($!) Oscilloscopio p.38/38

Oscilloscopio Analogico: - rappresentazione di ;

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