Bode Plot'ta Faz Eğrisi Pürüzsüz Ama Genlik (Amplitude) Neden Testere Dişi Gibi?

  • Konbuyu başlatan Konbuyu başlatan TA3UIS
  • Başlangıç tarihi Başlangıç tarihi

TA3UIS

Katılımcı Üye
Katılım
14 Kas 2023
Mesajlar
129
Puanları
56
Siglent SDS 1104X-E ve SDG 2042X ile ilk RC filtre (1k/100nF) analizimi yapıyorum.
10Hz - 100kHz arası Decade taraması başlattım.

Garip bir sorunum var:

Kırmızı hat faz harika bir eğri çizerken, Pembe hat Amplitude sürekli ani dik iniş ve çıkışlar yapıyor.

Cihazlar High-Z modunda, problar 10X te ve GND ler ortak.

Jeneratör voltajını arttırmak gerekir mi yoksa osiloskopun ayarıyla mı oynamak gerek?

Sizce bu görüntü bir gürültü problemi mi yoksa cihazlar arasındaki eşleşme hatası mı?


 
Direnç ve kondansatörden oluşan bu kadar basit bir devrede neden böyle zikzaklar çıkar ki diye şaşırmıştım.
Pasif bir bileşenin bu tarz abartı tepkiler vermesi çok tuhaf.

Cihazı normal osiloskop moduna alıp jeneratör çıkışını 10 Hz, 1 kHz aralığında manuel olarak henüz kontrol etmedim, ilk fırsatta deneyip sonucu paylaşırım.

Yalnız testi birkaç kez tekrarladığımda kafamı karıştıran bir şey fark ettim:
Bu testere dişi şeklindeki zıplamalar her seferinde aynı noktada bitmiyor.
Bazen 100-200 Hz civarında grafik bir anda pürüzsüzleşirken, bazen de 1 kHz seviyesine kadar o dik zıplamalar devam edebiliyor.

Bu değişkenlik bana sorunun jeneratörden ziyade, osiloskobun Auto-Range algoritmasıyla ilgili olabilir mi acaba diye düşündürdü.
Çünkü tam o zıplamaların olduğu anlarda cihazdan 'tık-tık' diye röle sesleri geliyor.
Acaba osiloskop düşük frekanslarda uygun ölçeği bulmaya çalışırken, sinyalin tam oturmasını (yani o yerleşme süresini) beklemeden mi hatalı örnekler alıyor diye merak ettim.

İlginç olan 1 kHz’i geçtikten sonra her şey süt liman oluveriyor ve grafik tam olması gerektiği gibi pürüzsüz bir eğriye dönüşüyor

İlk fırsatta jeneratörü 10 Hz’den başlayarak elimle yavaş yavaş artırıp normal modda izleyeceğimç bakalım grafikte sinüs dalgasının boyu gerçekten değişiyor mu yoksa osiloskop mu beni kandırıyor
 
Son düzenleme:
Testi az önce yaptım. Jeneratörü (SDG 2042X) doğrudan osiloskoba (SDS 1104X-E) bağladım ve 10 Hz'den başlayarak manuel olarak frekansı artırdım.

Sonuç tam beklediğim gibi çıktı:
Jeneratör 3Vpp ile, 10 Hz'den 200 Hz'e kadar Pk-Pk: 3.04V değerini değiştirmeden, çivi gibi sabit tutuyor.
Yani jeneratör tarafında hiçbir genlik gezintisi veya kararsızlık yok.

Bu durumda Bode Plot grafiğindeki o testere dişi zıplamaların tamamen osiloskobun Auto-Range algoritmasıyla ilgili olduğu kesinleşmiş oldu diyebilir miyiz?

Osiloskop, düşük frekanslarda her yeni adımda dikey ölçeği (V/div) tekrar ayarlamaya çalışırken anlık hatalı örnekler alıyor ve bunları grafiğe yansıtıyor.
1 kHz'den sonra ölçek sabitlendiği için grafik pürüzsüz bir eğriye dönüşüyor.

Kendi gözlerimle jeneratörün bu kadar stabil olduğunu görmek içimi rahatlattı.
Ölçüm cihazlarının otomatik modlarına her zaman %100 güvenmemek gerektiğini de acı bir tecrübeyle (ve bolca merakla) öğrenmiş oldum.

 
Manuel loopback testinde 10hz-200hz arası pk-pk değeri milim oynamadı.
Sorun tamamen örnekleme penceresi sample time ile alakalı.

Yaptığım testlerde şunu netleştirdim:

10Hz de kabaca 2ms/div altına inince,
200Hz de ise yine kabaca 100us/div altına inince,
Pk-Pk değeri gerçek değerin (3V) altına düşmeye ve kararsızlaşmaya başlıyor.

Özetle ekrandaki tam dalga sayısı arttıkça, ölçüm doğru jeneratör değerine yaklaşıyor ve sabitleniyor.

Bode plot un başlangıçtaki testere dişi sorunu cihazın düşük frekanslarda yeterli periyot sayısını beklemeden hızlıca ölçüm almaya çalışmasından kaynaklı diyebilirim galiba.
1kHz den sonra pencereye daha fazla dalga sığdığı için her şey normale dönüyor çünkü.

Bode Plot modunda bunu nasıl çözebilirim diye menüleri didik ettim.

Yeni firmware (Bode Plot II) olmasına rağmen Sample Time gibi ayarlar bu versiyonda manuel müdahaleye kapalı menüde göremedim ya da başka bir yerde gizli. Sanırım yazılım bu durumda frekansa göre otomatik hesaplıyor.
 
Sonunda suçluyu ve kilidini buldum.

Meğer o testere dişi zıplamalarının ana sebebi Config > Set Channel menüsü altındaki Channel Gain ayarının Auto modunda olmasıymış.
Bu ayarı Hold moduna getirdiğimde osiloskop tık tık vites değiştirmeyi bıraktı ve tarama boyunca hiç röle sesi gelmedi.

10Hz den başlatttığımda bile aldığım o pürüssüz şelale grafiği, cihazın Auto moddaki sabırsızlığını tamamen kanıtladı.

1.59 kHz pasif RC alçak geçiren filtrem ile şimdi kusursuz grafiği alabiliyorum.

 
Bu siteyi kullanmak için çerezler gereklidir. Siteyi kullanmaya devam etmek için onları kabul etmelisiniz. Daha fazla bilgi edin…