Позволю не согласиться. Химия - это когда Lecroy из 8-ми бит пытается получить 12-ть. Keysight тоже хорош - пошел на поводу. Никакой химией и магией не вычистить ошибки калибровки, к сожалению имеющие распределение отличное от нормального. Повышение эффективной разрядности за счет сужения полосы оставим за кадром, речь о полной полосе. Но отдаю должное Keysight S-series - повысили не только разрядность, но и много поработали над калибровкой, точность повысилась, но ее характер стал каким-то рандомизированным, плавающим во времени.

Что-то тут я вас не понял. Вы о чем сейчас говорите? Об использовании режима ERES, при использовании которого из 8-и бит АПЦ математикой можно добиться 11-ти и 12-ти битного разрешения? Или у вас есть какая-то тень сомнения, что в осциллографах LeCroy серии HDO4000; HDO6000 и HDO8000 действительно используется 12-ти битное АЦП с реальным разрешением 12 бит, которое можно ERESом дотянуть до 15 бит?

раньше Agilent действительно, в попытке догнать 12-ти битный осциллограф LeCroy, похимичил с уже существующей моделью 8-и битной моделью DSO9000A и жестко включив ERES получил псевдо 12-ти битный осциллограф, который назвал DSO9000H. Но он просуществовал всего год и его сняли производства....Сейчас Agilent (Keysight) имеет модель с честным 10-ти битным АЦП DSO-S.

Вы уверены, что ничего не перепутали, рассуждая о 12-ти битных осциллографах?

Сообщение отредактировал AlDed - Nov 14 2014, 20:27

Не хочу. Меня интересовало только то, что было сформулировано в вопросе. 6000Х я действительно только на картинке видел, но 6000-7000 пользуюсь с 2004 года, и уж извините, после них на вэйвсёрферы и вэйвраннеры не хочется даже смотреть.




Наконец-то что-то по теме вопроса. Значит вы думаете, что опция расширения памяти всё же возможна??
Но ведь я вовсе не говорил что мне нужно бесплатно.

исходя из существующей практики пока прогноз не утешительный - если бы чипы памяти там стояли, то опцию расширения памяти уже бы была доступна. Но чипов там нет. Их могут начать ставить через год или два, после модернизации железа осциллографа. Но у вас хватит терпения ждать? Если возьмете осциллограф сейчас , то в вашем железе вы уже ничего не сможете модернизировать и улучшить.



6000 - абсолютно ничего особого и интересного, кроме памяти 8М.

7000 - вполне приятная модель, ей бы только побольше частоты дискретизации.

но я вижу ни с WS , ни с WR вы незнакомы жаль

Сообщение отредактировал AlDed - Nov 14 2014, 20:50

ради любопытства проверил скорость сбора осциллограмм осциллографом WR610Zi "влоб" без всяких доп режимов. То что Dr.Alex называет "в НОРМАЛЬНОМ-то режиме "

при памяти 32М (это максимальная в штатной комплектации) - около 2200 осц/сек

при памяти 2.5К - около 40000 осц/сек

при памяти 500 (это минимум) - около 750000 осц/сек

сегментированный режим дал результат 1100000 осц/сек (межсегментное время 0.9 мкс)

Верно ли я понял, что вы намерили больше чем в спецификации?

LeCroy WaveStream™ Fast Viewing Mode
Waveforms/second (continuous) up to 2500 Waveforms/second


UPD:
А не надо ли привести и длину развёртки, при которой это было получено? (Ну или сразу скорость сэмплинга?)

Прошу прощения у автора за небольшой офф, так уж тема изначально стала развиваться и не могу не ответить на провокационное утверждение.
Привожу снимок экрана при подачи на вход Lecroy HDO с полосой 1 ГГц сигнала с частотой 900 Мгц. Если изображение плохо видно, то дублирую масштабы: во временной области - 50 ns/div и 50 mV/div, в частотной - 1.25 GHz/div и 20 dB/div.



Что из этого рисунка видно? Во-первых, исходная полоса составляет 12.5 ГГц (соответсвенно частота семплирования должна быть 25 ГГц). Во-вторых, по зеркальному, относительно 1.25 ГГц, спуру видно, частота УВХ составляет 2.5 ГГц. В-третьих, по высокому спуру на частоте 1250 - 900 = 325 МГц, вероятно, элементарный АЦП работает на частоте 1.25 ГГц. Итого получается, внутри стоят 20 АЦП на частоте 1.25 ГГц, работающих в интерливе и за счет сужения полосы с 12.5 ГГц до 1.25 ГГц дающих 10-кратный выигрыш в шумах, или по амплитуде около 3.2 раз, что дает прибавку к ENOB чуть меньше 2-х разрядов. От заявленных 12-ти бит в лучшем случае остается только 10-ть. Бесполезно убеждать, что используются программные средства интерполяции для увеличения частоты дискретизации, полоса Найквиста больше 1.25 ГГц (по огибающей шумов). Не понятно, зачем УВХ делать на 2.5 ГГц? Сильно падает динамика на высоких частотах? Не хватает Lecroy ресурсов, чтобы "в лоб" решить задачи, то полосу расширяют за счет частотного переноса, то разрядность повышают за счет сужения полосы.

Перейдем к теме.

Ух уж этот маркетинг, Keysight сам себя уже запутал. Возьмите две модели: 4000-X и 6000-X, сравните по всем характеристикам. При одинаковом объеме памяти (4 МБ), кажется немного странным, почему 6000-X обладает меньшей производительностью по скорости обновления экранов 450 тыс./с против 1 млн./с у 4000-X. Но разница становится понятной, когда видишь отличия в частотах семплирования 20 ГГц против 5 ГГц- выше полоса входных данных и не хватает суммарной производительности при одинаковой элементной базе. А элементная база - это некий кастом ASIC по технологии 0.13u с внешней памятью в виде одной микросхемы Samsung K4T51163QI-HCE6 (DDR2-667 32Mx16) для 4000-X и Micron D9JLR MT47H32M16HR-3:F (DDR2-667 32Mx16) для 3000-X. Причем один ASIC и соответственно один чип памяти распределяются между двумя каналами, разделяя свою полосу между накоплением данных (Acquisition) и отображением на экране (Plotter). У меня в голове никак не укладывается (и не только у меня), как они успевают весь поток входных данных запихнуть в эту память, пусть даже для одного канала, и еще каким-то образом обработать? На лицо обман или умалчивание про спец-режимы работы, в которых эти 4 МБ используются полностью, и очевидность ограничения объема из-за нехватки полосы пропускания. По 6000-X данных нет, но пишут тот же Megazoom IV, и что они там поставили, по одному или несколько ASIC на каждый канал, остается только догадываться. Такой вариант развития вполне возможен, микросхемы умеют работать в режимах Master/Slave.

я думаю ТС простит нам небольшие провокационные отступления

если мы уже заговорили про достоверность разрядности АЦП, то следует отойти от шаманских способов ее определения, изложенных вами, и перейти к более-менее научным способам в росатоме есть такой замечательный утвержденный отраслевой стандарт "Аналого-цифровые преобразователи. Определение динамических характеристик" . При его создании многие получили кандидатские степени. Его методики мы и используем у себя при определении разрядности АЦП, включая разработанные на его основе программные средства определения разрядности АЦП. Не буду излагать его, ищите сами (грифа я на нем не вижу, но распространять не имею права). Я не встречал научных работ или защит на основе вашей методики.

По вашим выкладкам - вас не смущает, что:

1. при частоте дискретизации осциллографа серии HDO 2ГГц или 2.5 ГГц вы получаете спектральную составляющую 12.5 ГГц, что несколько противоречит теореме Котельникова. Частота дискретизации у разных HDO разная и вы, к сожалению, не указали тип осциллографа. Я правильно понимаю, что эту картинку вы получали не сами, а где-то взяли со стороны и даже не знаете какой сигнал подавали на вход, что бы понять какой спектр доложен быть получен? , а ведь от этого много зависит.

2. при определении разрядности АЦП тестовый сигнал явно не обеспечивает полную динамику АЦП, а только его половину. Или вы считаете, что это ни к чему?

3. коли вы получили результат частоты дискретизации АЦП 25 ГГц, вы не задумывались, почему в 8-и битных осциллографах типа WR610Zi частота дискретизации всего 20 ГГц, а энергопотребление выше (600Вт супротив 350Вт). Логичнее было бы и в WR610Zi использовать чудные 25 ГГц но их там нет.

4. следовали бы знать (а об этом говорилось уже неоднократно), что LeCroy не использует по умолчанию интерполяцию. Она включается руками и это не аппаратная функция, а чисто математическая.

5. что такое УВХ? может УВО? утверждаете что УВО 2,5ГГц? ну так если это был ваш осциллограф, то снимите его АЧХ по синусу это ж элементарно. Заодно проверите как ваш метод работает.

6. ERES невозможно использовать до бесконечности для увеличения разрешения. В противном бы случае все уже давно использовали 3-х битные АЦП с диким коэффициентом усреднения ERES

7. "Не хватает Lecroy ресурсов, чтобы "в лоб" решить задачи, то полосу расширяют за счет частотного переноса" - вы знаете другого производителя осциллографа реального времени с полосой 100ГГц кроме как LeCroy? или у вас есть секрет как получить это без частотного переноса? Agilent и Tektronix после десяти лет собственных экспериментов пошли путем, ранее проложенным LeCroy

8. с какой целью на вашей картинке включен режим интерполяции sin(X)/X ?

9. какое окно используется для FFT?

безусловно при повышении частоты входного сигнал, число эффективных бит АЦП снижается. Вопрос на сколько? Наши измерения (на основе утвержденных методик, а не спектром в небо) показывают, что уменьшение происходит на 2-3 бит в области частот около 500 МГц. 12-ти битный LeCroy становится 10-ти битным, а вот некоторые 8-и битные осциллографы становятся даже 5-ти битными (не буду называть его имя и тип, дабы не вогнать гордых коллег по цеху в транс).



чего вы так зацепились за режим WaveSteam? его назначение - оптимизация отображения, а не сбор информации. В этом режиме и осциллограмму сохранить не возможно.

методика измерения скорости сбора осциллограмм проста - на вход подаётся достаточно шустрый сигнал (я использовал 40 МГц), а выход синхронизации подается на частотомер (время счета 1с). На осциллографе устанавливается нужная длина памяти и минимальный коэффициент развертки при котором эта память обеспечивается (честно говоря я даже на ее внимания не обращал). Частотомер показывает число запусков развертки, что равно числу осциллограмм. В сегментированном режиме частотомер нужен - межсегментное время сразу отображается на экране.

Я был больше удивлен именно значением межсегментного времени - оно стало в два раза меньше, чем даже сейчас у нас указано в русскоязычном каталоге. Видимо последние прошивки оказали свое влияние.



Сообщение отредактировал AlDed - Nov 15 2014, 16:47

Все вышесказанное относиться к определенным странностям в работе различных осциллографов. Измерения не мои, ссылку приводить не буду, чтобы избежать лишних споров. Осциллограф был с заявленной частотой дискретизации 2.5 ГГц и полосой 1 ГГц, пока этого вполне достаточно. И не стояло у меня задачи определения динамики осциллографа. Кстати спуры имеют тенденцию снижаться (в относительном значении) при уменьшении входного сигнала, если причины в линейности входного тракта, а если в плохой калибровке (ошибки фазировки при чередовании нескольких АЦП), что более вероятно, то относительного уменьшения не будет, что и дает повод к различным предположениям. Странность конкретной модели - отображение спектра в полосе 12.5 ГГц, когда пишут про семплирование 2.5 ГГц. Это не я придумываю, так сам прибор отображает. Включен ли фильтр sin(x)/x для более гладкого отображения сигнала - не знаю, но если дело в нем, то это не дает повод Lecroy отображать более широкий спектр, на котором не видно никакой новой информации кроме невысокого внеполосного подавления конкретной упрощенной реализации это фильтра. В идеале фильтр sin(x)/x имеет прямоугольную форму в частотной области, т.е. за пределами 0-1.25 ГГц ничего не должно быть видно. Если фильтр не идеальный и с малым подавлением, то сразу возникает другой вопрос: почему этот момент не отражается на форме шумов (пульсации в полосе пропускания и подавления)?
УВХ - устройство выборки-хранения. Для справки: повсеместно из 1-битного АЦП делается 24, иногда и все 32 - звуковая карта в любом компьютере (сигма-дельта АЦП), есть и более высокоскоростные примеры.

мы оба знает этот источник - и это не вовсе не LeCroy , этот "источник" сначала доказывал вред технологии DBI , а как начал делать свои осциллографы по этой технологии, теперь доказывает ее полезность

вот по этом причине я и не верю словам американцев про своих соседей и все щупаю своими руками и верю полученному мной результату и зачастую они не такие как на вашей картинке

у нас есть идея опубликовать результаты эффективных бит АЦП самых брэндовых и массовых осциллографов, но боюсь против этого будут наши коллеги по цеху, результаты действительно разношерстные

вот вы как человек умный скажите, если я на вход осциллографа подам НИЧЕГО , ничего - это закоротить вход 50 Ом терминатором , дать режим усреднения, что бы убрать все шумы, выбросы и пр. и построить БПФ, как на той картинке, что вы привели раньше. Какой формы будет спектр этого самого НИЧЕГО?

PS включать интерполяцию для построения спектра как с выше приведенного скриншота - это явная глупость. А оценить разрешение 12-ти битного АЦП и его собственные искажения можно если исходный генератор имеет собственные искажения -87dB (!!!), чем явно не заморачивались авторы скриншота





Сообщение отредактировал AlDed - Nov 15 2014, 18:44

Именно поэтому ссылку не приводил, нет смысла сравнивать с кем-то, и мои суждение не пересекаются с размышлениями в первоисточнике. Про какие -87 дБ Вы пишете? Собственные гармоники осциллографа (нелинейность) на порядки выше. Когда будете измерять ENOB, не забудьте упомянуть подробную методику измерения и в каких режимах. Дайте пожалуйста ссылочку, где еще используется DBI, не успеваю следить за последними тенденциями.

Спектр "ничего" - это собственные шумы квантования, другими словами - коэффициент шума. Если не была добавлена цифровая коррекция АЧХ, то должна быть горизонтальная прямая. Если это к вопросу об оценке ENOB, то не в том направлении намек. ENOB должен оцениваться при входном сигнале, вписанном в разрядную сетку, со всеми нелинейными искажениями, которые появляются в результате комбинаций входного сигнала и частоты дискретизации, а также проявляющимся при этом влиянии джиттера тактового сигнала.

при оценки битности 12-ти разрядного АЦТ тестовый синусоидальный сигнал должен иметь уровень гармонических искажений и уровень шума минус 87 дБ (для 8-и битного минус 63дБ), амплитуда сигнала должна иметь стабильность 1/6 разрешающей способности АЦП. Конечно собственные гармоники осциллографа будут выше этих значений.



конечно это вопрос не по части эффективных бит - это вопрос по части из чего и как разные осциллографы строят БПФ. Должна быть прямая. А давайте посмотрим это на разных осциллографах?



точных ссылок не помню, но вы их искать умеете лучше других

но можно даже просто кинуть взгляд на переднюю панель Agilent 90000 Q и видно, что 4 разъема - это 4 канала по 33ГГц, а два разъема сбоку - это два канала по 63 ГГц. Переключение производится механически. Эта компоновка - все как у LeCroy 65 ГГц.

Сообщение отредактировал AlDed - Nov 15 2014, 20:45

87 дБ получаются следующим образом: 20*log((2^12)*6) (63 дБ аналогично)? Поправьте, что не так. И с какими конкретно цифрами я должен соотнести эти значения? Желательно поподробнее и единицами измерения. И напишите пожалуйста, 87 дБ - что это за величина (спектральная, временная, иное, с чем ее можно сопоставить)?


И из каких данных другие строят свои БПФ?

да, но ядерщики используют коэффициент не 6 , а 5.22



полученные цифры эф. бит надо соотнести с тем, что указано в ттд на осциллограф. но мало кто указывает эти значения для разных частот. банально - вы увидите правду про биты + вносимые искажения



а вот это и вопрос - из чего строят и другие и недругие аж самому интересно стало, завтра посмотрю

Есть генератор, как определить можно ли его использовать для оценки ENOB осциллографа? По каким параметрам отбирать? Два прибора, разные цифры, ну так что?