Dalam pencarian untuk penganalisis lingkup / logika PC yang tidak terlalu mahal, saya telah menemukan perangkat kecil yang bagus dan kelihatannya dilakukan dengan sangat baik dan saya tahu itu akan berhasil.
Namun melihat spesifikasinya , saya menemukan ini:
Bandwidth vs Tingkat Sampel
Untuk merekam sinyal secara akurat, laju sampel harus cukup tinggi untuk menjaga informasi dalam sinyal, sebagaimana dirinci dalam teorema pengambilan sampel Nyquist-Shannon. Sinyal digital harus sampel setidaknya empat kali lebih cepat dari komponen frekuensi tertinggi dalam sinyal. Sinyal analog perlu disampel sepuluh kali lebih cepat dari komponen frekuensi tercepat dalam sinyal.
Dan akibatnya memiliki laju sampling 500MSPs tetapi bandwidth (filter) 100MHz sehingga rasio 1: 5 untuk sinyal digital dan sampling rate 50MSPs dan bandwidth (filter) 5MHz sehingga rasio 1:10 untuk sinyal analog
Sejauh yang saya mengerti Niquist-Shannon saja berbicara tentang pengambilan sampel dua kali frekuensi maksimum (dalam teori), tentu saja baik untuk tidak memaksakan batas dan tidak ada filter yang sempurna. tetapi bahkan sampel sederhana UART sinyal digital pada kecepatan yang sama dari baudrate!
Jadi, apakah ini aturan umum untuk pengambilan sampel? atau apakah ini sesuatu yang ditulis oleh seseorang dari penjualan? Entah bagaimana, saya tidak tahu apa-apa.
Jawaban:
"bahkan sampel sederhana UART sinyal digital pada kecepatan yang sama ..." UART tidak perlu merekonstruksi sinyal gelombang analog yang membawa informasi digital, sehingga tidak memperhitungkan teorema.
Teorema Shannon-Nyquist sebenarnya berbicara tentang representasi sempurna dari sinyal analog . Representasi sempurna di sini berarti bahwa hanya dengan mengetahui sampel sinyal Anda dapat merekonstruksi dengan sempurna sinyal analog domain waktu yang disampel.
Tentu saja ini hanya mungkin secara teori. Sebenarnya formula rekonstruksi melibatkan serangkaian fungsi "sinc" ( ), yang tidak dibatasi oleh waktu (dari-∞sinc(x)=sin(πx)πx −∞ hingga ), sehingga mereka tidak benar-benar dapat diimplementasikan dengan sempurna dalam perangkat keras. Lingkup high-end menggunakan bentuk terpotong dari fungsi sinc untuk mencapai kemampuan bandwidth yang lebih tinggi dengan laju sampler yang lebih rendah, yaitu lebih banyak MHz dengan sampel lebih sedikit, karena mereka tidak hanya "bergabung dengan titik-titik", sehingga mereka tidak perlu banyak oversampling.+∞
Tetapi mereka masih memerlukan beberapa oversampling, karena laju sampling harus lebih besar dari 2B, di mana B adalah bandwidth, dan fakta bahwa mereka menggunakan fungsi sinc yang terpotong dalam rekonstruksi tidak memungkinkan untuk menjadi terlalu dekat dengan angka 2B.
sumber
Teorema pengambilan sampel Nyquist-Shannon ... sering salah digunakan ...
sangat ringkas dan berisi di dalamnya dua peringatan yang sangat penting
Poin # 1 adalah masalah utama di sini karena Anda dalam praktiknya tidak bisa mendapatkan sinyal yang benar-benar terbatas. Karena kita tidak dapat mencapai sinyal bandlimited sempurna, kita harus berurusan dengan karakteristik sinyal bandlimited nyata. Semakin dekat dengan frekuensi nyquist akan membuat pergeseran fase tambahan. Lebih dekat akan menciptakan distorsi, ketidakmampuan untuk merekonstruksi sinyal yang menarik.
Aturan praktis? Saya akan mencicipi 10x frekuensi maksimum yang saya minati.
Makalah yang sangat bagus tentang penyalahgunaan Nyquist-Shannon http://www.wescottdesign.com/articles/Sampling/sampling.pdf
Mengapa "At 2x" salah
Ambil ini sebagai contoh: Kami ingin mengambil sampel gelombang sinus dengan frekuensi f. jika kita membabi buta sampel di 2f ... kita bisa berakhir menangkap garis lurus.
sumber
Ada perbedaan antara menganalisis sinyal untuk informasi, dan menampilkannya pada layar lingkup. Tampilan lingkup pada dasarnya adalah menghubungkan titik-titik, jadi jika Anda memiliki gelombang sinus 100 MHz sampel pada 200 MHz (setiap 5 nsec) DAN Anda memiliki komponen imajiner yang dijadikan sampel juga Anda dapat merekonstruksi sinyal. Karena Anda hanya memiliki bagian nyata yang tersedia, 4 poin cukup banyak minimum yang diperlukan, dan bahkan kemudian ada situasi patologis, seperti pengambilan sampel pada 45, 135, 225 dan 315 derajat, yang akan terlihat seperti gelombang persegi amplitudo lebih kecil. Lingkup Anda, bagaimanapun, hanya akan menunjukkan 4 poin yang dihubungkan oleh garis lurus. Bagaimanapun, ruang lingkup tidak memiliki cara untuk mengetahui apa bentuk sebenarnya - untuk melakukan itu akan membutuhkan harmonik yang lebih tinggi. Untuk membuat perkiraan yang cukup bagus untuk sinus 100 MHz akan membutuhkan sekitar 10 sampel per periode - semakin banyak semakin baik, tetapi 10 adalah aturan praktis. Tentu saja 100 sampel akan berlebihan untuk tampilan ruang lingkup, dan aturan praktis praktis cenderung bekerja dengan kekuatan 10.
sumber