Résolution Verticale; Résolution Horizontale; Fréquence Maximale Du Signal En Mode Numérique; Affichage D'un Signal Fantôme - Hameg Instruments Hm507 Manuel

MODE NUMERIQUE
Mode ROLL : voir "rol" au point [41] (41.1.4) dans la section
"Eléments de commande et Readout".
Résolution verticale
La densité des points dans chaque mode de fonctionnement
est de 8 bits = 2 8 = 256 points affichés sur une hauteur brute
de 10 divisions. L'appareil est réglé pour 25 points par division.
Ceci facilite le traitement et la mesure à l'aide du curseur.
Des différences insignifiantes entre l'affichage en mode
analogique et en mode numérique sont inévitables.
Ceci concerne l'amplitude du signal ainsi que sa position. La
position de la trace est définie par rapport aux lignes
horizontales suivantes du réticule :
Ligne centrale = 10000000 (binaire) = 80 (hex) = 128 (déc.)
Ligne supérieure = 11100100 (binaire) = E4 (hex) = 228 (déc.)
Ligne inférieure = 00011100 (binaire) = 1C (hex) = 28 (déc.)
Contrairement au mode analogique dont la résolution est
théoriquement illimitée, la résolution verticale est de 25
positions possibles de la trace par division.
Si du bruit vient se superposer au signal ou si la réglage Y-
POS. est limite, le bit de poids faible (LSB) peut varier
constamment. Ceci réduit encore la résolution verticale en
mode numérique, mais c'est inévitable. Contrairement aux
coûteux convertisseurs A/N flash utilisés dans cet appareil,
d'autres convertisseurs tels que des dispositifs à transfert de
charge produisent un niveau de bruit supérieur.
Résolution horizontale
Le nombre maximum de signaux pouvant être affichés
simultanément est de 3. Chaque signal se compose de 2048
(2 11 ) octets (échantillons). En se référant à la grille horizontale,
la résolution est de 200 échantillons par division.
Des oscilloscopes numériques pures équipés d'un moniteur
VGA n'offrent que 50 échantillons par division. Avec des écrans
à cristaux liquides, la résolution chute à 25 échantillons par
division. Pour un calibre donné de la base de temps, le taux
d'échantillonnage de l'oscilloscope HAMEG est 4 fois
supérieur à celui d'un écran VGA et de 8 fois supérieur à celui
d'un écran à cristaux liquides. Plus le nombre d'échantillons
par division est élevé, plus l'intervalle entre chaque échantillon
est court. Pour l'exemple suivant, il faut garder à l'esprit que
le calibre de la base de temps se réfère à la durée de la période
du signal et, en conséquence, qu'il doit permettre l'affichage
d'une période complète du signal. Pour l'affichage d'un signal
de 50 Hz, par exemple, il faut choisir le calibre 2 ms/div. La
fréquence maximale d'un signal sinusoïdal superposé qui doit
être échantillonné à un taux minimum de 10 échantillons par
période dépend de la résolution horizontale :
éch./div intervalle d'éch.
200 2 ms : 200 = 10 µs
50 2 ms : 50 = 40 µs
25 2 ms : 25 = 80 µs
En mode grossissement X, la longueur du signal acquis est
toujours de 2048 octets. L'écran affiche un dixième de la trace
(20 octets/division) plus 180 octets par division calculés à l'aide
d'une interpolation linéaire effectuée par un processeur RISC.
Le calibre de la base de temps le plus petit disponible est
alors de 100 ns/div. La résolution d'un signal de 10MHz sera
alors de une période / cm.
44
taux d'éch. fréq. max.
100 kE/s 10 kHz
25 kE/s 2,5 kHz
2,5 kE/s 1,25 kHz
Fréquence maximale du signal en mode nu-
mérique
Il est impossible de définir avec précision la fréquence
maximale du signal à acquérir, car elle dépend en grande partie
de la forme du signal.
Au début de chaque acquisition, la tension du signal présent à
l'entrée de chaque convertisseur analogique/numérique est
brièvement mesurée (échantillonnée), convertie en une valeur
de 8 bits puis écrite dans une adresse de la RAM. La prochaine
valeur échantillonnée est convertie de la même manière puis
stockée dans l'adresse suivante de la RAM.
Le taux d'échantillonnage maximum est de 100 MS/s. Ceci
amène à un intervalle d'échantillonnage de 10 ns. En supposant
que 10 mesures (échantillons) par période du signal sont
suffisantes pour un signal sinusoïdal, la fréquence maximale
est de 10 MHz (100 ns par période).
Affichage d'un signal fantôme
Un taux d'échantillonnage trop bas (calibre de la base de
temps) peut donner lieu à des représentations dit d'alias du
signal. Comme indiqué au point " (22) TIME/DIV. > 22.3 AL? "
de la section " Éléments de commande et Readout ", le
Readout affiche un avertissement s'il y a moins de 2 échan-
tillonnages par période du signal.
L'exemple suivant décrit les représentations d'alias du signal :
Un échantillon par période peut être suffisant pour un signal
sinusoïdal. Si la fréquence du signal sinusoïdal est acciden-
tellement en phase avec la fréquence d'échan-tillonnage et
que chaque échantillon est acquis au moment de la valeur de
crête positive, une ligne droite sera affichée en cet endroit.
L'affichage d'un signal fantôme peut également se produire
sous la forme d'un signal apparemment non déclenché ayant
une fréquence différente de celle du signal réel. Un autre
phénomène est l'affichage de signaux qui semblent modulés
en amplitude.
La meilleure façon d'identifier les signaux fantômes est de
commuter en mode analogique où le signal réel sera affiché.
Le passage du mode numérique en mode analogique sans
changer le calibre de la base de temps doit produire la même
trace.
Modes de fonctionnement des amplificateurs

verticaux

L'appareil peut en principe fonctionner en mode numérique
de la même manière qu'en mode analogique, ce qui lui permet
d'afficher les traces suivantes :
La voie I seule
La voie II seule
Les voies I et II simultanément
La somme ou la différence des deux voies
Le mode XY
Le mode numérique diffère du mode analogique par les points
suivants :
En mode DUAL (visualisation simultanée des deux
voies), les deux signaux d'entrée sont également acquis
simultanément du fait que chaque voie est équipée de son
propre convertisseur A/N. En conséquence, par opposition au
mode analogique, il n'est pas nécessaire de choisir le mode
choppé ou le mode alterné.
Sous réserve de modifications