Tabla de contenido:
Video: Mida señales diminutas ocultas en ruido en su osciloscopio (detección sensible a la fase): 3 pasos
2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43
Imagina que quieres medir una pequeña señal enterrada en ruido que es mucho más fuerte. Vea el video para ver un resumen rápido sobre cómo hacerlo, o continúe leyendo para conocer los detalles.
Paso 1: ejemplo
Imagine que desea medir la luz reflejada por un punto láser utilizando solo un fotodiodo sin óptica y un amplificador tosco.
Puede ver que la señal que obtenemos está dominada por las luces de la habitación, así como por el ruido de 50 Hz captado por el amplificador.
Simplemente promediar su señal no funcionará aquí ya que el fondo cambia (digamos que movió la mano) es mucho más significativo que el efecto de bloquear el láser para medir la diferencia.
Esta es una configuración terrible porque está tratando de medir una señal en CC, y esta es un área muy ruidosa del espectro. Pero a medida que avanza en el aire acondicionado, el ruido generalmente disminuye porque la principal fuente de ruido se llama ruido rosa: www.wikipedia.org/wiki/Pink_noise
Entonces, la solución es mover nuestra señal a la CA, lejos de las fuentes de ruido.
Paso 2: solución
Puede mover la señal a la CA pulsando el láser, y la forma en que lo he hecho aquí es alimentándolo desde un pin digital en el arduino. El arduino está ejecutando un boceto parpadeante que genera una onda cuadrada de 5 kHz para alimentar el láser directamente.
luego puede conectar otra sonda a este pin para indicarle al osciloscopio la frecuencia exacta del láser.
Ahora que la señal está en la CA, puede acoplar el canal 1 de CA para eliminar el desplazamiento de CC y maximizar el rango dinámico del ADC.
Luego, desea configurar el disparador para el canal 2, ya que será exactamente la misma frecuencia que la luz emitida por el láser.
Ahora podemos ver que hay una pequeña onda cuadrada en el ruido. ¡Esta es la luz del láser!
Y debido a que estamos disparando a la misma frecuencia, podemos promediar la señal: cualquier cosa que no tenga la misma frecuencia que nuestra señal, o ruido aleatorio, promediará 0.
Nuestra señal, que siempre está en fase con el canal de referencia, promediará una forma de onda constante.
Paso 3: resultados
¡Puedes ver que hemos extraído nuestra señal de todo ese ruido! esto es esencial para hacer un filtro de paso de banda que se vuelve más estrecho a medida que incluye más promedios.
¡La señal es de alrededor de 50 mV y fue enterrada en 1 V (pico a pico) de ruido! ¡Increíble que todavía podamos medirlo!
El resultado se puede justificar bloqueando el láser que fuerza la señal a desaparecer.
Esta técnica se llama detección sensible a la fase y tiene muchos usos, por un lado es prácticamente la columna vertebral de todas las comunicaciones de RF en el mundo.
Hay un instrumento llamado amplificadores de bloqueo que pueden extraer señales de nV enterradas en V de ruido utilizando este método. Para obtener una explicación más completa y formas de construir circuitos usando esto, eche un vistazo a este artículo de dispositivos analógicos:
www.analog.com/en/analog-dialogue/articles…
Espero que haya disfrutado de este truco rápido, si tiene alguna pregunta, estaré encantado de responderla en los comentarios.
Si te ha resultado útil, puedes votarme:)
Recomendado:
Mini osciloscopio CRT alimentado por batería: 7 pasos (con imágenes)
Mini osciloscopio CRT alimentado por batería: ¡Hola! En este Instructable, le mostraré cómo hacer un mini osciloscopio CRT alimentado por batería. Un osciloscopio es una herramienta importante para trabajar con electrónica; puedes ver todas las señales fluyendo en un circuito, y problemas
Osciloscopio de doble seguimiento: 11 pasos (con imágenes)
Osciloscopio de seguimiento dual: cuando construí mi mini osciloscopio anterior, quería ver qué tan bien podía hacer que mi microcontrolador ARM más pequeño, un STM32F030 (F030), funcionara, e hizo un buen trabajo. En uno de los comentarios se sugirió que una " Píldora azul " con un STM32F103
Interfaz analógica para osciloscopio: 6 pasos (con imágenes)
Interfaz analógica para osciloscopio: en casa tengo algunas tarjetas de sonido USB baratas, que se pueden comprar en Banggood, Aliexpress, Ebay u otras tiendas en línea globales por algunos dólares. Me preguntaba para qué interesantes puedo usarlos y decidí intentar hacer un visor de PC de baja frecuencia con
Visualizador de señales de bolsillo (osciloscopio de bolsillo): 10 pasos (con imágenes)
Visualizador de señal de bolsillo (osciloscopio de bolsillo): Hola a todos, todos estamos haciendo tantas cosas todos los días. Para cada trabajo allí donde se necesitan algunas herramientas. Eso es para hacer, medir, terminar, etc. Entonces, los trabajadores electrónicos necesitan herramientas como soldador, multímetro, osciloscopio, etc
Altavoz con repisas ocultas para DVD y reproductor de DVD: 11 pasos (con imágenes)
Altavoz con estantes y reproductor de DVD ocultos: Me gustan los altavoces grandes porque, bueno, se ven geniales. Sin embargo, con la llegada de los altavoces satélite pequeños, ya no se ven tantos altavoces de torre grandes. Recientemente me encontré con un par de altavoces de torre que se quemaron, pero otros