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F u n c i o n a m i e n t o e n d i g i t a l
Ejemplo:
2 (cm) x 1 voltio (/división) x 10 (sonda atenuadora)= +20 voltios.
Resolución de memoria
Resolución vertical
Los convertidores analógicos/digitales de 8 bit utilizados en la zona
digital del osciloscopio, permiten 256 posiciones diferenciadas de la
traza (resolución vertical). La presentación sobre la pantalla se reali-
za de tal manera, que la resolución es de 25puntos/div. Así se obtienen
ventajas en la presentación, documentación y edición posterior.
Pequeñas diferencias en la presentación correspondiente a la
posición Y y a la amplitud en modo analógico en pantalla y a su
documentación en modo digital (p.ej. la impresora) son inevitables.
Resultan de diferentes tolerancias correspondientes a los circuitos
analógicos necesarios para la presentación analógica. Las posiciones
de la traza quedan defi nidas de la siguiente manera:
retícula media horizontal
retícula superior horizontal
retícula inferior horizontal
En comparación con el funcionamiento de osciloscopio analógico, con
una resolución Y prácticamente ilimitada, el funcionamiento digital
queda limitado a 25 puntos/div. Un ruido sobrepuesto a la señal que
se pretende medir lleva consigo que cuando se tiene ajustada la
posición Y en estado especialmente crítico, varíe continuamente el
bit más bajo (LSB) en el proceso de conversión A/D.
Resolución horizontal
Se pueden presentar simultáneamente 4 presentaciones de señal
sobre la pantalla. Cada presentación se compone de 2048 Byte (pun-
tos). Así se presentan 2000 puntos distribuidos por las 10 divisiones de
retícula. Con ello se obtiene resolución de 200 puntos por división.
En comparación con osciloscopios digitales con presentaciones en
VGA (50 puntos/div.) o LCD (25 puntos/div.), se obtiene no sólo una
resolución en X de 4 a 8 veces superior, si no también la frecuencia
máxima de la señal que se puede capturar es 4 a 8 veces superior.
Así se pueden capturar las porciones de una señal con frecuencias
superiores, que están sobrepuestas a señales de frecuencia rela-
tivamente bajas.
Profundidad de memoria
Cada señal se captura con 1 millón de muestras y se memoriza. En
modo de disparo NORM y en bases de tiempo superiores a 20 ms/div,
se captura la señal con 500.000 muestras. En modo de disapro único
(SINGLE), con 1 millón de puntos
La presentación en pantalla de la señal capturada, es un refl ejo del
contenido de la memoria. Con tiempos inferiores a 200μs, sólo se
presenta una parte del contenido de memoria. Se pueden utilizar
diferentes algoritmos en el menú Settings > Display para realizar la
presentación. Por un lado se puede seleccionar el modo de presenta-
ción por puntos, en el que sólo son presentados los puntos realmente
capturados por el muestreo, y se puede elegir el modo de presenta-
ción por vectores, modo en el que se realizan interpolaciones (sinx/x)
de puntos, si fuera necesario y en la que se utiliza también la función
Dot-Join. también se dispone del modo de presentación "Optimal",
modo en el que se calcula de todas las muestras una presentación
y se presenta. Este último modo evita especialmente las presenta-
ciones erróneas que puedan darse por la aparición/incorporación
de señales Alias (inglés aliasing) en la presentación.
Así como es posible, se prueba de capturar señales con una frecuen-
cia de muestreo muy superior a lo que correspondería a la relación
entre la resolución de la pantalla y la base de tiempos, se suprime
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Reservado el derecho de modifi cación
= 10000000b
= 80h
= 128d
= 11100100b
= E4h
= 228d
= 00011100b
= 1Ch
= 028d
por un lado la aparición de las señales alias y por el otro lado se tiene
como herramienta de ayuda la tecnología del MEMORY ZOOM para
observar en detalle la señal, que no puede visualizarse en oscilos-
copios con una pequeña profundidad de memoria.
Ejemplo:
Este osciloscopio registra en modo monocanal y con la base de
tiempos en posición de 100μs/div una frecuencia de muestreo de
1GS. Esto signifi ca capturar 100.000 puntos por cm. Así, con la
tecnología de MEMORY ZOOM, se pueden visualizar señales que
alcanzan el límite del ancho de banda del osciloscopio. Las señales
Alias prácticamente no aparecen, ya que estas se generan con fre-
cuencias de señales a partir de los 500 MHz, y eso queda fuera del
rango del propio osciloscopio.
Osciloscopios que tienen una profundidad de memoria baja, como
por ejemplo 10k, ofrecen en la posición de la base de tiempos arriba
reseñada sólo 1000 puntos capturados, lo que corresponde a una
frecuencia de muestreo de 10 MHz. Las señales alias aparecen aquí
ya a partir de los 5 MHz, quedando así muy al principio del ancho
de banda del osciloscopio. Las ventajas de tener a disposición una
profundidad de memoria elevada, salta entonces a la vista.
Resolución horizontal con expansión X
Como descrito anteriormente, es ventajoso en la mayoría de los
casos tener una resolución vertical relativamente elevada de hasta
200 muestras de señal /div. Con la expansión x10 permanece la
resolución de 200 puntos de muestra por centímetro (div.), aunque
entonces en teoría sólo se indicarían 20 puntos por div. Los restantes
180 puntos se recogen de la memoria profunda o si ya no es posible
se interpolan los puntos. La sección deseada puede ser ajustada y
visualizada ajustando el mando X-POS. En combinación con la ex-
pansión X, el coefi ciente mínimo de defl exión de tiempo es 5ns/cm.
Una señal de 100 MHz puede tener entonces una resolución de un
periodo en 2cm.
Frecuencia de señal máxima en modo memoria
No se puede defi nir con precisión la frecuencia máxima evaluable,
ya que varía mucho en dependencia de la forma de la señal y de la
altura de la representación de la señal.
Una señal rectangular presenta pocas difi cultades en lo que cor-
responde a su reconocimiento como tal pero diferenciar una señal
senoidal de una triangular representa mayores difi cultades ya que
se precisan por lo menos 10 muestras/periodo de señal. Bajo estas
condiciones se debe dividir la frecuencia de muestreo máx. por 10.
El resultado es entonces la frecuencia de señal máx. (p.ej. 1GSa/s
: 10 = 100 MHz).
Presentación de señales Alias
La siguiente descripción es sólo útil, si la presentación de la señal
se realiza en " puntos " o " vectores" (ver tecla Settings > indicaci-
ón). En modo de presentación " optimal " prácticamente no se da la
situación del llamado aliasing, en base a la frecuencia de muestreo
elevada usada en la memoria profunda del equipo. Pero en el modo
" optimal " se presenta un ruido con una amplitud elevada.
Presentación en modo de " puntos " o " vectores "
En caso de que la frecuencia de muestreo sea demasiado pequeña,
dado el ajuste de la base de tiempos, pueden aparecer en pantalla
efectos o señales alias.
El ejemplo siguiente describe este efecto:
Una señal senoidal se muestrea con una muestra por periodo. Si esta
señal es por casualidad idéntica en fase y frecuencia a la frecuencia
de muestreo y el muestreo se realiza cada vez, cuando se establece
el valor de cambio positivo, se presenta una línea horizontal en la
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