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Analizador de onda y de espectro.

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Análisis de forma de onda

Analizador de onda y de espectro.

Las ondas periódicas pueden escribirse en serie de Fourier
Por lo tanto resulta importante para estudiar una señal encontrar
*los coeficientes: Amplitudes de la frecuencia fundamental y sus armónicos
filtro
A través de ellos puede obtenerse el espectro.


Dos instrumentos importantes son :
*El analizador de ondas
*El analizador de espectro

El primero nos permite saber la respuesta en amplitud de una frecuencia determinada.
El segundo nos dá un espectro de amplitudes para un rango de frecuencias.






Mezclador:

espectro

Un mezclador no es más que un dispositivo que multiplica dos señales, si particularmente estas señales son dos cosenos de frecuencia w1 y w2, la salida serán dos cosenos de frecuencia w1-w2 y w1+w2.

fi
O sea que se suman y se restan las frecuencias, se dice que se desplaza la señal en frecuencia.







Analizador de ondas

analizador
onda

La señal de entrada entra en un amplificador/atenuador y pasa por un filtro para elegir el rango a estudiar y para acotar el ruido. Luego con un mezclador se defasa el espectro y se lo hace pasar por un filtro angosto(ya que es más fácil desplazar el espectro que variar la frecuencia del filtro).
El filtro es un filtro de calidad pasabanda muy angosto FI de frecuencia intermedia fija y está a la salida del mezclador.
La salida del filtro FI es atenuada o amplificada para su posterior medición con un instrumento generalmente de valor medio de tensión.

Corriendo la frecuencia del oscilador se logra así obtener las distintas amplitudes de los armónicos de la señal.


Fi es fijo
Flo es la frecuencia del oscilador
Del mezclador salen las frecuencias de entrada multiplicada con la del oscilador
Solo pasarán aquellas frecuencias que al sumarse o restarse con Flo sean igual a la frecuencia del filtro FI

Analizador de onda y de espectro.
filtro

Para cada frecuencia de Flo el filtro puede detectar dos posibles frecuencias de Fs. Lo mismo pasará con sus armónicos, múltiplos de Fs. Para acotar las frecuencias que se detectan es necesario el filtro de pre-selección.










Analizador de espectro

espectro


El analizador de espectro es como un analizador de onda solo que el mezclador no es manual sino que tiene un barrido automático, generalmente dientes de sierra, o sea rampas sucesivas. Además se pone un detector que rectifica la salida del filtro(Se mide la amplitud de pico).

La salida suele medirse en un tubo de rayo catódicos. El eje “x” es controlado por la misma rampa que genera el barrido y el eje “y” es proporcional a la respuesta.

O sea en el eje “x”(horizontal) tenemos la frecuencia y en el “y” la amplitud(vertical).
fi
Cada bastón representa un armónico de la señal.

El osciloscopio nos puede proporcionar la rampa sincronizada con el eje x:
analizador









Analizador de espectro: parámetros importantes

Estudiaremos un analizador de espectro simplificado:
onda

Vemos que la señal entra al mezclador y su espectro de frecuencia es corrido según Flo

La posición del eje x en el osciloscopio es proporcional a la frecuencia Flo: matemáticamente esto es:
Analizador de onda y de espectro.


Lo importante es que esta poporcionalidad entre el eje x y Flo se mantiene independientemente de la forma de onda del generador de barrido.

Usando un barrido de dientes de sierra: Flo varía desde cero hasta Flo-máximo en el tiempo Ts. Entonces a la salida del oscilador VCO estamos generando una onda tipo “Chirp”
filtro

La frecuencia Flo varía en forma lineal. Definimos a alfa como la velocidad de barrido:
espectro


A la salida del filtro Fi el espectro puede quedar algo así:
fi

A la salida del detector:
El detector rectifica y rescata la envolvente.
analizador








Diseño del Filtro de frecuencia intermedia(Fi):

Se busca un filtro de Gauss porque
*Es un filtro selectivo: por ser del tipo exponencial tiende violentamente a cero
*No genera respuestas oscilantes: No tiene sobrevalor en la respuesta al escalón. Eso evita errores en la medición
*Otra propiedad importante del filtro de Gauss es que es invariante a la transformada de Fourier

onda

>>No se puede obtener un filtro de Gauss ya que la función de Gauss es irracional pero se lo puede aproximar

De allí que se estudien parámetros los parámetros de un filtro aproximado.

El factor de pendiente (FP) de un filtro de Gauss es 4,46
Un filtro de Gauss aproximado tendrá un factor de pendiente (FP) de 10
El factor de pendiente tambien puede ser llamado Factor de selectividad del filtro.

Analizador de onda y de espectro.

El factor de pendiente es el ancho de banda a los 60 dB sobre el ancho de banda a los 3 dB de atenuación

filtro



____________________
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Este parámetro es importante ya que el ancho está relacionado con la resolución

**Resolución: Capacidad para distinguir 2 frecuencias próximas. Se suele tomar el ancho de banda a -3dB como resolución.


*Para que el filtro sea útil, cada medición debe ser la respuesta en régimen permanente del sistema.

*El tiempo de exploración de cada armónica(cada bastón) debe ser mayor que el tiempo de respuesta del filtro.

*Si la velocidad de barrido es alta se obtendrá en la pantalla la curva del filtro deformada debido a los efectos transitorios.









Incidencia de la velocidad de barrido:


Teniendo en cuenta un barrido lineal:
Habíamos definido a la velocidad de barrido
espectro



Con un filtro de gauss (cuya función transferencia es: )
fi



Si la velocidad de barrido tiende a cero la respuesta del analizador de espectro muestra una réplica de la respuesta de frecuencia de la entrada
Si la velocidad de barrido es muy alta la salida se atenúa y el ancho de banda del filtro aumenta con lo cual el filtro se desaprovecha.

Para evaluar esto definimos
El factor de amplitud:
analizador

Y el factor de ancho de banda:
onda





Diseño del filtro FI

Debe tratarse que no posea sobrepicos de respuesta al escalón porque produciría error en la medición.
Deben elegirse K y Analizador de onda y de espectro. con lo cual se obtendrá un lúmete para la velocidad de barrido.

filtro

Usualmente se elige un espectro
Los filtros reales son causales y tienen retardo para t=0 Esto se soluciona ajustando el instante en que comienza la medición. El mayor problema es la pérdida de amplitud y de resolución.

El analizador de onda tiene una velocidad de barrido cero. Cuando se usan AB=1Hz o menores hay que cuidar que la velocidad con la que se mueve el dial no sea muy rápida, es necesario esperar el establecimiento del régimen entre medición y medición.








Oscilador de seguimiento(Tracking)
Sirve para estudiar la respuesta en frecuencia de un dispositivo al que denominamos DUT, Device Under Test (Dispositivo bajo prueba)
Hasta ahora solo estudiabamos el espectro de una señal desconocida
Ahora introducimos una señal senoidal que varía en frecuencia a un dispositivo y observamos su respuesta.

fi







Sweeper
Un sistema mas simple.
analizador







Analizador de espectro en tiempo real

La velocidad de barrido no afecta a la respuesta del filtro pero logicamente tener muchos filtros no es económico, en muchos sentidos.
onda



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1 comentario - Analizador de onda y de espectro.

@juan1568 +2
Reparar errores del inicio de Windows XP sin reinstalarlo
Estimados compañeros de Taringa:

Esto es algo que tuvimos que hacer en la escuela, con un profesor bastante maligno, que nos borró pedazos de windows para que lo repararamos... Aquí va:

La computadora se reinicia sola como idiota. Que pasa? El profe le borro algo ¬¬ como se repara? Primero, se deshabilita la opción de reinicio automático de windows, para evitar que se reinicie al pedo. De acá, suceden dos cosas...

1.- Se sigue reiniciando: el error esta antes de que se cargue algo siquiera de windows, por lo tanto se eliminó el boot.ini o la computadora tiene el MBR dañado...
2.- Te dice un error y espera.

Cómo se arregla la porquería esta? Primero, se pone el disco de instalación de winXP... NO, NO VAMOS A FORMATEAR O RESTAURAR SISTEMA PORQUE TARDA UN HUEVO...
Arrancamos desde el CD y cuando pregunta que queremos, presionamos R para entrar en la consola de recuperación.
Dentro de la consola de recuperación, nos pregunta en donde queremos iniciar sesión... por ejemplo:

1) C:WINDOWS

Entonces le mandamos un 1... luego nos pide la contraseña de administrador. si tiene, la escribimos, si no, lo dejamos en blanco. Después de esto, tenemos un cmd muy lindo donde podemos escribir comandos... Desde acá se hace todo.

-boot.ini : hay dos formas, usando el fixboot o el bootcfg...
fixboot: Escribimos "fixboot" y le decimos que si...
bootcfg: Este es mas seguro, le ponemos "bootcfg /list", para ver si el boot existe o no... si no existe, le decimos que haga uno con "bootcfg /rebuild" ... Nos pregunta en donde, como se llama el S.O., version y SP... luego la reconstruye por completo. listo! sirve también si falla el hall.dll

-MBR : Este es totalmente idiota, le ponés "fixmbr", luego que si, y listo

-NTLDR y NTDETECT.COM : Copiamos los archivos de unidad_de_disco:arquitectura(lo que queremos reparar) a C: ... para los que no entendieron un pomo esto, quedaría (normalmente) así:

COPY D:i386NTLDR C:
COPY D:i386NTDETECT.COM C:

Cuando terminamos de repara lo que necesitamos, ponemos "exit" en la consola de recuperación e iniciamos windows normalmente...

De nada
@Andrix86
No lo entiendo muy bien, yo uso xp. Un par de veces me a quedado idiota y no quería entrar.
Yo intenté reparar pero no entendí nada. Naturalmente no puedo usar internet para consultar en esos momentos así que directamente formateo la unidad del S.O.

Ahora tengo instalado windows en dos discos(físicos) diferentes de modo que si me falla uno uso el otro hasta que formatee el que falló.

Resulta interesante lo que decís, aunque complicado, deberías hacer un post al respecto.

Voy a tratar
@Andrix86
Voy a tratar de memorizarlo, seguro me hubiera ahorrado varios formateos

Gracias