Oscilloscopio

[Gia1988]

Inferiore a fp

[DirtyDeeds]

Ma se lavoriamo a basse frequenze....?

Risposta rapida: se lavoriamo a basse frequenze non c'è problema.

Attenzione, però: in questo caso, il concetto di "bassa frequenza" dipende sia dal tipo di segnale che vogliamo visualizzare sia dal tipo di misura che vogliamo fare sul segnale.

Immaginiamo che il circuito in prova generi un'onda quadra a 1 kHz con un duty cycle del 20%: rispetto alla banda di 16 MHz calcolata prima, sembrerebbe un segnale a bassa frequenza... ma è veramente così? Grazie a M. Fourier, possiamo vedere il segnale a onda quadra come una sovrapposizione di più segnali sinusoidali: un segnale - la fondamentale - alla frequenza dell'onda quadra (1 kHz); gli altri segnali - le armoniche - con frequenza multipla della fondamentale. Quindi, se è vero che la frequenza fondamentale è ampiamente al di sotto della frequenza di taglio , è anche vero che ci sono delle armoniche a frequenza superiore di , e queste armoniche vengono attenuate, generando così una distorsione di forma del segnale da misurare. Sarà significativa questa distorsione? dipende da quale misura facciamo.

Due esempi:
1) Vogliamo misurare il duty cycle dell'onda quadra: nell'ambito dell'incertezza di misura garantita da un oscilloscopio, l'effetto della limitazione di banda introdotta dal collegamento è, in questo caso, assolutamente trascurabile.
2) Vogliamo misurare il tempo di salita dell'onda quadra, e supponiamo che tale onda quadra abbia un tempo di salita nominale di 5 ns (non difficile da ottenere con le moderne porte logiche). A causa della limitazione a 16 MHz, una nota formula ci dice che, in realtà, il tempo di salita che misureremmo sarebbe



cioè ben di più del tempo di salita reale dell'onda quadra. In questo caso, sebbene la frequenza dell'onda sia ben al di sotto della frequenza di taglio introdotta dal collegamento, l'effetto sulla misura è piuttosto significativo.

[DirtyDeeds]

Inferiore a fp

Attenzione, non è la discriminante, ma (vedi sopra, al [12]).

[Gia1988]

Capito:)
aspetto il continuo...
Grazie ancora:)

[DirtyDeeds]

In [8] eravamo rimasti al fatto che le principali responsabili della limitazione di banda erano le capacità e . Per ridurne l'effetto, possiamo pensare di inserire, in serie al cavo coassiale, dal lato del generatore, una capacità : la capacità equivalente di una serie di due capacità, infatti, è più piccola della minore (in questo caso ).

Così facendo, a frequenze maggiori di (cioè trascurando ), il circuito equivalente del collegamento diventa

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Si hanno allora due effetti:
1) La capacità equivalente vista dal generatore addesso è



con il risultato che la frequenza di taglio dovuta al collegamento diventa



Se volessimo, per esempio, aumentare di un fattore 10 , sarebbe allora sufficiente imporre



Con i valori usati nei messaggi precedenti avremmo

2) Prima di arrivare all'ingresso dell'oscilloscopio, il segnale attraversa un partitore capacitivo con rapporto di partizione



con il risultato che se aumentiamo la banda di un certo fattore, dello stesso fattore riduciamo l'ampiezza del segnale. Insomma, questo è un prezzo che dobbiamo pagare.

Se ora torniamo a considerare la resistenza , come nel circuito qua sotto, ci accorgiamo di una cosa.

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Il circuito così com'è non permette il passaggio della componente continua, anzi, essendo piccola si avrebbe un'attenuazione piuttosto marcata di tutte le basse frequenze. Per aggirare questo ulteriore problema, allora, mettiamo in parallelo a una resistenza , ottenendo il circuito

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Vedi dove appare il partitore compensato? Inizia a guardarti le analisi fatte nei messaggi che ti ho dato in [3], poi nel prossimo messaggio completo il discorso.

(continua...)

[Ivan_Iamoni]

Sono semplicemente SBALORDITO!

[TardoFreak]

E non sei il solo. Questa è una lezione bella e buona.
Buona da leggere ed imparare.

[IsidoroKZ]

ARTICOLO!

Lo dicevo io che DirtyDeeds si sarebbe scatenato. Come si dice da queste parti, I know my chickens :)

[TardoFreak]

Sono d'accordo: ARTICOLO!

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[Gia1988]

Già ci vuole un bell applauso