¿El alcance analógico tiene resolución infinita (vertical)? [cerrado]

En un mundo ideal, donde su osciloscopio no introduce ningún ruido y produce una línea de ancho cero en la pantalla (¡y supongamos que puede verlo entonces!) y suponiendo que su recubrimiento es un Conjunto infinito de puntos, sí.

Pero, la respuesta es no , porque su alcance está hecho de componentes reales, lo que agregará ruido (que se suma al ruido de la señal), y el ancho del haz es finito (y mientras que su centro -la posición de la línea se puede pensar como continua, aún debe enfrentarse con el revestimiento de fósforo de la pantalla, que al final es un conjunto discreto de moléculas. Aún así sería el límite superior, suponiendo un muy línea aguda y sin ruido).

"Resolución de 14 bits" significa 16384 niveles. Supongamos que tiene un alcance de pantalla agradable, 16 cm de alto. ¿Puedes ver 10 um de diferencia?

Si el tipo tiene ojos de águila y memoria fotográfica, ... el viejo alcance analógico no puede competir con un DSO en términos de funcionalidad, no estoy seguro si puede aprovechar la señal que se ve en la pantalla brillante de fósforo en lugar de en LCD.

Tomemos un alcance (analógico o digital) con un ruido de entrada muy bajo como \ $ 1nV / \ sqrt {Hz} \ $ ...

Obtener 1nV / rtHz en 1MegOhm la resistencia de entrada no es un trabajo de "pegar una operación y hacerlo con él", lo más probable es que esté viendo en paralelo 5-10 JFET emparejados de bajo ruido en paralelo, aaand ... solo perdió la especificación de capacitancia de entrada 10pF ...

El bajo ruido requiere bajas impedancias y grandes transistores, por lo tanto, una alta capacitancia. "Bajo ruido y lento" no es problema. "Bajo nivel de ruido y alta velocidad" tiende a involucrar partes de RF exóticas, impedancias 50R y dinero.

También tienes el problema del atenuador de entrada. Si conecta el cable coaxial de entrada directamente al amplificador de entrada, entonces su configuración de sensibilidad máxima será bastante baja, sin embargo, tenderá a quemarse cuando se indiquen voltajes demasiado altos. Entonces, agregue algunos circuitos de protección de entrada, y ...

Sí, con respecto a ese atenuador, obviamente debería estar antes del amplificador de entrada para asegurarse de que no se enganche, pero eso aumenta el ruido al atenuar, así que aquí, tenga un montón de relés de RF a 20 dólares el pop para hacer el combinación óptima entre atenuar antes o después del amplificador de entrada, tal vez usar un chip de ganancia variable, etc.

Es por eso que todos los ámbitos siguientes dicen: $ 1000, tienen toneladas de ruido, aunque algunos chupan mucho más que otros. Analógico o digital, todo está en el amplificador de entrada y el atenuador, y todo se reduce a dinero.

Por lo tanto, un alcance con \ $ 5nV / \ sqrt {Hz} \ $ y 200MHz de ancho de banda tendrá un ruido de 70µV. Analógico o digital.

Ahora, si tenemos un ADC de 8 bits, ajustaremos la amplitud de escala completa para que este ruido corresponda a la mitad de un LSB. Entonces, el rango vertical en nuestra pantalla sería de 9 mV, digamos 1 mV / div.

La mayoría de los ámbitos analógicos o digitales en 1mV / div ya tienen un poco de confusión en el rastreo.

Entonces, duuuuuude, si quieres menos ruido, tienes opciones:

• Botón mágico # 1: "Límite de ancho de banda" si la señal lo permite.
• Botón mágico # 2: "Establezca un promedio de 1024 trazos" si la señal es periódica, en cuyo caso el alcance digital destruye completamente el análogo:

• Exporte unos cuantos miles de períodos en una llave USB, cárguela en python, promedio y gráfico (cuando estoy frustrado de que el alcance no me permita acercarme a la forma de onda promediada, ¡hay una señal dentro de esos píxeles!) .
• Si la señal es de baja frecuencia, haga un simple preamplificador + filtro de paso bajo con un indicador de opamp. En virtud de tener un ancho de banda más bajo, tendrá un ruido más bajo en primer lugar, y puede usar partes de ruido más bajo como un ADA4898-1 ... o simplemente usar una tarjeta de sonido.
• O compre un alcance de 12 bits mucho más costoso, que es la única forma si su señal no es repetitiva (sin promediar) y rápida (botón sin límite de ancho de banda). Pero si la señal no es repetitiva, entonces el alcance analógico también es inútil.

El TEK 556 de doble haz tiene un tamaño de punto de 500 micrones (hace años que no lo uso). Puede medir RC taus con solo 1 desviación de división.

Mi complemento favorito, para TEK7904, es el complemento 7A22 con piso 10uV / división, anchos de banda seleccionables desde la esquina superior de 1KHz a 1MHz, y una serie de esquinas de paso alto de bloqueo de CC para la esquina inferior. Usando esto para examinar el acoplamiento del campo magnético a través de la lámina de cobre, para conocer los límites del blindaje magnético.

Aquí está la respuesta corta.

Técnicamente, un osciloscopio analógico tiene una resolución vertical infinita porque se maneja con placas deflectoras analógicas en lugar de un ADC con niveles cuantificados.

Pero también debe considerar el nivel de ruido del osciloscopio. Tanto los osciloscopios analógicos como los digitales tendrán cierto nivel de ruido de línea base que ahogará la resolución vertical. Es por eso que un osciloscopio de 8 bits por lo general ofrece mucha resolución vertical.