Я понимаю, что Linux рулит и что вода мокрая потому, что руки чистые...
Собственно, здравствуйте.

Я тут купил вот новый (очередной) осциллограф. Tektronix DPO3032.


Думал, наконец-то буду иметь красивую картинку, отражающую действительность.
Однако на экране лучи опять размыты . Тьфу.

При чувствительности 10 мВ/деление размытость - в пол-деления, напоминает тепловой шум.
Однако при чувствительности 100В/деление сей "шум" тоже видно!!
(неважно, щуп отключен насовсем, или подключен с закороченными концами, или эти концы соединены с внутренним источником калибровочного 1кГц:2.5В сигнала.)

Собственно, почему так?? Неужели так должно быть?
То ли претензию писАть тектрониксу, будь он здорОв, то ли тому есть внятное объяснение, и с этим нужно жить...

В мануале про описанный эффект - ни слова, ни пол-слова.
Какая норма, откуда шум, должен ли он быть в пол-экрана толщиной или не более чем в палец автора прибора?

Решил вот, сначала с Вами посоветоваться. Всё-таки свои ребята, поймут, простят.

А как у вас? Действительно ни у кого нет красивого тонкого (толщиной ровно в пиксел при отсутствии сигнала) луча и вы тоже всегда гадАете - то ли грязь на объекте, то ли осциллограф свою песню поёт?
А может быть, есть способ сделать, чтоб картинка помогала исследовать объект, а не напоминала про бренность бытия?

(включать частотные фильтры пробовал, мануал читал, меню листал - ничего пока не помогает)
До этого у меня были и TDS220, и TDS1012, и TDS3014, и TDS2024 - всюду примерно та же байда была. Но, сколько можно?

Дайте, пожалуйста, Ваши соображения на тему.
Спасиб.

Тоже недавно видел осциллограф новый от Agilent. И там была такая же картина. Сначала тоже засомневался, а правильно ли он настроен. У меня допотопный китайский лучше картинку показывает. А раз уж и с Tektroтix такая же картина - вероятно не спроста все это.

..у меня на столе - RTO1024 (ROHDE&SCHWARZ) - поставил цену деления 10мВ - вход 50 Ом, замкнул вход щупа на его землю - на экране шум 10 мВ. (входную полосу не ограничивал - а у щупа она 500 МГЦ вроде.)

TDS220 в режиме 20 мВ/дел. тоже показывает мощный шумовой сигнал при закороченном входе. Но этот аппарат из недорогих. На дорогом (очень)четырехканальном 500-Мегагерцевом Тектрониксе та же картина, если не хуже.
На старой работе был советский С1-99 с полосой в 100 МГц, там такого эффекта и близко не было, и чувствительность была не в пример лучше. С1-73 (у меня дома) - нету такого эффекта. С1-65, С1-55, С1-112, С1-118 - тоже нету !!!
Я уверен, что такого не может и не должно быть, а причиной всему - кривые руки и сбитые набекрень мозги разработчиков Тектроникса. Приборов других производителей не использовал, посему комментировать не берусь ...

Agilent DSO 8104A - картинка аналогичная.



Так должно быть и объяснение банальное - почти во всех бытовых осциллографах (за небольшим исключением) используются 8-и разрядные АЦП с типовым SNR = 45дБ, что при грубой оценке и дает как раз 5мВ шумов. Плюс шумы входных усилителей. Плюс есть подозрение, что ограничение полосы (классические 20МГц) некоторые производители реализуют включением аппаратного фильтра, что не сильно уменьшает шумы от АЦП. Хотя на Агиленте это помогает заметно



Для конкретно Вашего DPO3032 ищите как включать Averaging и Hi Res режимы, на периодических сигналах эти режимы должны значительно уменьшать шум.

c осциллографами на базе 8-и битного АЦП вы уже ничего не сделаете, так и будут шуметь (ну если не использовать режимы ERES или усреднения), чем надо пользоваться аккуратно

смотрите на осциллографы с 12-ти битным АЦП

тут есть картинки и видео , они помогут увидеть разницу


ну почему ж не было? яркость трубки на полную врубите (да еще на медленных развертках) и посмотрите на толщину луча это будет тот же самый шум
многие цифровые осциллографы тоже имеют регулировку яркости луча и уменьшение яркости также уменьшает видимый шум, как и у аналоговых осциллографов (правда в сохраняемом файле они меньше не будут )

Не было. Яркость трубки на полную ? А зачем ? Тем более - на медленных развертках. Он и так чудесно работает. Я говорю о штатных режимах эксплуатации. После перехода на цифровые Тектрониксы мне первым делом бросилось в глаза именно вот это отличие. Конечно, если работать с цифрой, то это не так критично. Но для аналога такая особенность, как правило, совершенно неприемлема ...

было, но вы о этом не задумывались,
видимый шум у цифрового осциллографа зависит не только от шума усилителя и разрешения АЦП, но и от .... разрешения экрана если у осциллографа будет экран 100х50 пикселей, представьте какой будет шум, на экране хотя такого шума там и в помине нет
альтернатива - LeCroy сери HDO с 12 битным АЦП и высоким разрешением экрана, линия будет правдоподобной, один пиксель не получится, но картинка будет отменная

А цена ?

По памяти у TDS3054 с закороченным входом такого не было. Использовал его в режиме DPO для однократных записей сигнала (50ом, полоса 500МГц), не было так страшно как Вы описываете. Проверю в понедельник.

вроде по ссылке что я давал внизу страницы приведены все цены,
если 400т за хороший 200 МГц прибор жалко, за 56т можно обзавестись 5 МГц-вым

или вот такие с АЦП до 16 бит и полосой до 200 МГц


ибо у него АЦП 9 бит и уже сразу видно разницу

Насчет расчетов для 8 битов децибел и т.п. - не согласен. Идеальный 8-разрядный АЦП шумит на свой младший разряд, и то не на весь. Т.е. должно шуметь в пределах одного пиксела на линии. Другое дело - количество эффективных разрядов, которых, чем более высокочастотный АЦП, тем меньше. И, естественно, полоса осциллографа чем больше, тем более шумный будет сигнал. Не только свой шум осциллограф выловит, но и внешний, о котором мы и не подозреваем. И чувствительность - чем больше коэффициент усиления, тем шумнее усилитель.
И все равно, я тоже был неприятно удивлен на семинаре-презентации Тектроников их шумом. Сам докладчик, Матвиенко, что по всему СНГ их демонстрирует, обратил на это внимание. Дескать, так и должно быть. Наверное, его уже достали с этим шумом.
Мне же кажется, что помимо объективных вышеоговоренных причин есть и такая - китайцы, производящие Тектроники для СНГ, делают их несколько хуже американцев, производящих их для Америки и Европы. Или им дают комплектацию, соответствующую тех. документации на пределе.
В-общем, я тоже разочарован. Хотелось бы взглянуть на Agilent X-Series для объективного сравнения.

Ну это канешна из области бреда.

А RMS шума обычно в документации приведён.
Например, для Agilent 7000: 0.65% FS or 360 µV, whichever is greater для полосы 1 ГГц
или 0.50% FS or 300 µV, whichever is greater для полосы 300 МГц
FS - это фул скэйл.
То есть, примерно 1 младший бит и есть.

скорее, из области нездоровых фантазий

Однако, шумит Тектроникс единиц на 8 младшего разряда. Никак не на один бит. Конкретно - какой-то из MDO4000 - http://www.tek.com/oscilloscope/mdo4000-mi...in-oscilloscope, со спектроанализатором,... в котором (спектроанализаторе) АЦП - тоже 8-разрядный

вы не забыли, что в осциллографе до АЦП стоит еще куча усилителей, переключателей и пр., которые тоже шумят?

У меня Rigol DS1042C, на 10мВ/дел собственный шум не превышает одно маленькое деление (т.е. 2 мВ). Мне кажется, это нормально.

Agilet DSO9104. 20 гигавыборок. Похожая проблема.

Хотите сказать, шум превышает документированные значения?

Приятно, что столько откликов, спасибо.
Я практически всё сказанное разделяю. Кроме, пожалуй национального (китайский).
Мой "тек", кста, сделан тоже в Китае - и это, скорее, положительно.

Думаю, что он, прибор, всё правильно показывает, со временем свыкнется-притрётся.
Просто было естественное желание красоты.
Да, вполне вероятно придётся поиграть с фильтрами и усреднениями.



Абсолютно! У меня тоже впечатление, что у моего некогда почившего TDS3014 заметного собственного шума не было.

Я не забыл, о том написал. А вы?

забыл крякнуть еще об одном - на шум влияет и выбранная длина памяти, чем больше, тем шумнее

Почему?

потому что чем больше время сбора информации, тем больше мусора в виде шума набирает осциллограф и уже больше мусора отображает на экране
а вот на самых минимальных коэффициентах отклонения у большинства осциллографов полоса пропускания обрезается , что соответственно приводит к уменьшению шума, поэтому при сравнении разных осциллографов следует это принимать во внимание

Возможно и нет. Но чисто интуитивно понимаешь, что шума многовато, видимо по сравнению с аналоговыми осциллами с которыми раньше работал.

Добавлю свои наблюдения. Осциллограф LeCroy WaveRunner 6051. Полоса 500 МГц, 5 GS/s. Полная высота экрана примерно 130 мм. Шумы при отсутствии сигнала не менее +/- 1мм.
При замыкании входа накоротко ничего не меняется. От переключения чувствительности не зависит до тех пор, пока эта самая чувствительность не станет высокой и начинают пролезать наводки. Если растянуть развертку до состояния, когда отмечаются точками отсчеты сигнала и эти точки соединены линиями, то видно, что линию осциллограф может нарсовать тонкую. А видимые шумы это то, что намерил АЦП. В моем случае получается примерно +/- два отсчета, если АЦП 8-ми разрядный. Лучше сделать не просто, наверное, в рамках бюджета.

Rigol DS1204, работают 1 и 3 каналы на 2 GSa/s, щупы отключены:
Луч 1 - при x1 Шумы не более 0,4 мВ при 2мВ/дел и 1нс/дел, при уменьшении чувствительности уменьшаются пропорционально. При закорачивании на землю - полностью исчезают.
Луч 3 - при x10 Шумы не более 4 мВ при 20мВ/дел и 1нс/дел, при уменьшении чувствительности уменьшаются пропорционально. При закорачивании на землю - полностью исчезают.
Китай рулит!

На 2 мВ/дел полоса, наверное, ограничивается. А на 5 мВ/дел и больше - как шумит?

Так это и есть размытость в 3-4 кванта (или пиксела, у кого какой экран)




А вот в это не верю ни сколько. Фото экрана в студию.
Как было размыто на 3-и кванта так и будет размыто на всех диапазонах.
И закорачивание не помогает, если это не программное закорачивание .

Пример:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Што ещё за фишка - линейкой по экрану шум мерить?

Включите измерение RMS, и результаты в студию.

Я же написАл - пропорционально, т.е в 2,5 раза меньше. Визуально - почти не видны, определяются только осциллом.

Нет, это именно шумы и помехи. Чётко видны составляющие

Вы невнимательно прочитали, щупы отключены. Закорачивание - внутри, через меню каналов.
При закорачивании штыря щупа на землю, разумеется, шумы усиливаются. Но ведь речь у ТС идёт не об этом!
Фотоаппарата нет сейчас под рукой, могу картинку в PC загнать, но думаю, это не нужно, итак всё понятно.

Как это не об этом. Автор отключал физически щупы от разъема.
А если у вас при программном отключении (чере меню) все равно видны какие-то шумы, то это уже в ремонт.

Гм, я же о том же. А у Вас на фото щуп закорочен на землю, эдакий датчик ЭМИ. У меня на рабочем месте полтонны работающей аппаратуры - всё увидим!

Опять Вы невнимательны, никаких шумов нет, в отличие от ТС. Вроде же всё понятно изъяснял...

В аналоговых осциллографах так и измеряли. Линейкой.


Может быть по-разному, в зависимости от того, как усилитель устроен.


Чисто программно рисуется нулевая линия.

У меня в аналоговом опций измерения почти половина от цифрового. Причём это "чистая" трубка. Ничто не мешало и все опции измерения сделать, просто программёр со схемником поскромничали...

Для того, чтобы это утверждать, нужно быть программёром Rigol. По большому счёту также можно было сделать при отключённых щупах, так не сделали же. Может из-за отсутствия датчика подключения щупа, а может - для упрощения диагностики. Но фактор профессионализма тоже не исключаю...

Чтобы что-то измерять, должен быть АЦП. Если в аналоговом стоит отдельный АЦП, то какой? И что он там меряет...
Курсоры можно изобразить. Тогда нужен ЦАП. Но шум так померяете, как линейкой.

Может, и не так. Это один из вариантов. Можно в аналоговом мультиплексоре, что 1-2-5 переключает, сделать еще один вход земляной. Все равно, это не равно закорачиванию входа на землю, с помощью реле. И сдвиг может быть, и шум не такой. Так что разницы с программным заземлением не много.
Если заземленная линия не шумит вообще, большая вероятность, что рисуется программно.
"При отключенных щупах"... А если коаксиальным кабелем сигнал на вход подали, как тогда..?

Нет, он автоматом только частоту/период и т.п. измеряет. Поленились АЦП влепить, а может - пожадничали.

Совершенно верно, как линейкой. Только курсорами - гораздо удобнее и достовернее. Считать лишнего не надо...

Что как? Как диагностировать подключение? Элементарно! Через резистор в 10-100 МОм в нерабочий период вносите смещение и ищете его на выходе АЦП.

Куда внести... на землю, в сигнал? ток подать?
В осциллографах или выбирается в меню тип пробника, или отдельными контактами задается.

Как вы отличите высокоомный сигнал на входе, поданный через коаксиальный кабель, от входа, болтающегося в воздухе?

Разумеется, в сигнал. Ток мизерный, ничего не сгорит.

Знаю. Если мы выбрали конкретный тип пробника, то программа теперь знает, через какой номинал вносить смещение.
Единственное исключение - 50 Ом, да и то решаемо. Но я имел в виду вход 1 МОм или 10 МОм

3 ситуации:
1. Подключен щуп 1МОм/10МОм. Постоянное смещение вносится с канала питания через 10 МОм, делится на 10, усиливается и измеряется. При совпадении диагностируется 1 МОмный щуп. При несовпадении - п.2
2. Подключен источник сигнала с выходным сопротивлением << 10 МОм. Постоянное смещение вносится с канала питания либо через 10 МОм, либо через 100 МОм, поэтому сильно ослабляется и теряется на выходе АЦП . Диагностируется низкоомный источник сигнала. При несовпадении - п. 3.
3. Щуп отключён. Постоянное смещение идёт без деления, после усиления и оцифровки легко распознаётся.
Но это всё уже близко к , поэтому предлагаю на этом остановиться...

Если шум больше 1/2 МЗР и при этом в рекламе указана полная разрядность АЦП прибора, то это недобросовестная реклама, а если сам прибор назван полноразрядным, то это уже заведомо ложная реклама.

Да, именно так.


Собственно, включил усреднение, уменьшил длину записи, картинка стала вполне неплохой, даже при усреднении 2х самплов.
Ученье - свет, чтение мануала - повинность.
Для меня тема (временно) исчерпана. Спасибо за комментарии!

учтите, что это только для периодического сигнала!

Немного ещё в тему:
в мануале юзера написано: "случайный шум, режим сбора выборки ... <(140мкВ + 6% от значения В/дел)"
что при напряжении ума можно понять как 260микровольт при чувствительности 2мВ/дел.
Это явно не соответствует картинке на экране.

При более тщательном изучении содержимого коробки на прилагаемом CD обнаружен документ "technical specification",
в котором на простом ангийском язЫке написано: "Noise, mode = sample : 6.08mV"
То есть если нужно глядеть высокочастотный слабый сигнал, интерполируйте его в уме.

Вывод: не читайте переводов мануалов ни до, ни, тем более, после обеда.

А для повседневной работы у обсуждаемого пациента есть специальная мода "Hi Res", усредняющая соседние самплы. ( © Самурай )
Картинка весьма красивая, и периодичность сигнала не требуется.

и опять будьте осторожны и примите во внимание, что режим "Hi Res" уменьшает полосу пропускания - чем больше бит добавляется, тем меньше становится полоса пропускания

PS про описание вы правы, как-то встречал перевод руководства тектроникс, где при определении погрешности коэффициента развертки размерность единица стояла "импульсов в минуту", выпучил глаза полез в оригинальное, там написано "ppm"; тов-щи просто перевели ppm как "pulse per minutes"

Я извиняюсь, а с чего Вы взяли, что в спектроанализаторе осциллографа MDO4000 8-битовый АЦП?
Как 8 битовый АЦП может обеспечить динамический диапазон 60 dBc, а DANL - -148 dB/Hz?
Это ( разрешите Вас процитировать) "скорее, из области нездоровых фантазий..."
8-битовые АЦП стоят в осциллографической части, а в спектроанализаторе, выполненном отдельным модулем, стоит 14 битовый АЦП....

А вообще-то, шумы осциллографов одного класса что TEK, что АТ,что ЛеКрой одной полосы пропускания примерно одного уровня , у одного - лучше шум на одном диапазоне развертки, у другого - на другом. Кратной разницы нет...
Шум АЦП вовсе не определяющий в общих шумах осциллографа, значительно больше влияют тепловые шумы тракта и усилителей, причем чем больше полоса, тем больше шум, поэтому шум осциллографа с малой полосой пропускания будет почти всегда ниже шума осциллографа с большей полосой, т.к. шумы существенно растут с частотой. Т.е. на низких частотах повышение разрядности АЦП дает существенный эффект, на высоких - малозаметный ( снижается эффективная битность АЦП).

Это определяется тем, между какими диапазонами переключаются механические аттенюаторы.





Еще шум, (видимый на экране, не значение шума как такового) зависит от длины памяти.

Сейчас проверил, прирост шума от переключения полосы 20 МГц / 1 ГГц в два-три раза
меньше, чем при переключении длины памяти 2.5 К / 2.5 М. Осциллограф Yokogawa DL9140.
Могу сделать фото.

согласен



Наверное, шум зависит не столько от длины памяти, сколько от получившейся при такой длине памяти частоты дискретизации. Чем больше память, тем выше частота дискретизации при той же временной развертке. Увеличение частоты дискретизации - это по сути - увеличение полосы пропускания, т.е. больше реальных шумов Вы увидите. И наоборот, если Вы смотрите шум не на максимальной частоте дискретизации - будьте готовы, что вы ошибетесь с оценкой реальных шумов в системе, как если бы Вы включили фильтр.
Поэтому, все сравнения по шумам надо делать максимально корректно: на одинаковых развертках, максимальных и одинаковых частотах дискретизации и полосах пропускания.

В вашем случае, попробуйте повторить опыт с разной длиной памяти, но с одинаковой частотой дискретизации: увидите ли Вы разницу в шумах?

Ваше утверждение справедливо, и я полностью с ним согласен.
Но оно не противоречит написанному мной, так как я специально
пояснил в скобках, что говорю только о визуальном эффекте.

Все-таки, в мануале все корректно. Надо просто внимательно читать, в каких величинах даются параметры. (см. картинку)
А даются они в действующих значениях, или RMS ( среднеквадратичных). Чтобы эту цифру увидеть, нужно включить функцию автоматического измерения RMS и тогда уже судить. А ширина шумовой дорожки, которую видно на экране и можно измерить курсорами ( для ее определения надо поставить бесконечную персистенцию и максимальную яркость) - это - пиковая величина, которая по определению на порядок больше RMS. Довольно популярная ошибка :-)