Instrumentparksuppgradering

[Spisblinkaren]

God Jul på er!

I år var Tomten extra snäll mot mig.

Jag fick en ny funktionsgenerator och ett nytt (analogt ) oscilloskop.

Märket på båda enheterna råkade bli GWInstek (Good Will Instrument Technology, Taiwan).

FG: GFG-8216A
Osc: GOS-630FC

Först öppnade jag den frekvensräknar-bestyckade FG och läste grundligt bruksanvisningen.

Kopplade sedan in den.

Tyckte funktionen "Gate" var skum.

Fanns fyra inställningar: 0,01, 0,1, 1, 10s

Frekvensräknaren fladdrade som besatt i de två lägsta siffrorna.

Tryckte på gate (som jag uppfattat som uppdatering) men inget hände.

Den bara fortsatte fladdra likt sedvanligt digital-tekniskt fjanteri.

Nu valde jag alltså en frekvens på knappt 1kHz.

Och iom att alla 5 siffrorna används så fladdrar den i hundradelarna.

Det här är ett riktigt I-landsproblem men varför ens visa frekvensvariationer under 10-talet Hertz?

Kan ingen skapa en räknare där man själv kan få bestämma noggrannheten?

För när fasen har jag nytta av att veta frekvensen med 100-dels Hz noggrannhet?

Så nu har jag en fladdrande kompis

Ett mer allvarligt fel visade sig när man låg nära skalrattens minimum.

Då uppmätte jag nämligen 30% jitter.

Jag trodde ett tag det var fel på detta mitt gamla skåp men signal från gammal FG gav stabilitet.

Så FG har två fel. Jitter ibland och dysfunktionell Gate.

Detta kan jag dock leva med.

Eftersom den har VCF och jag råkat välja en utan LOG-svep så blev jag lite besviken och tyckte "Aj då, borde valt GFG-8217A" istället?

Men när jag läste den samlade bruksanvisningen visade det sig att dels fungerar VCF bara 1:100, dels kan GFG-8217A heller inte svepa mer.

Med ovanstående noterade brister är jag således fullkomligt nöjd med min nya FG.

Förutom möjligtvis fläktljudet då.

För vad är det egentligen som behöver fläktkylas?

Jag menar, vi snackar inte effektuttag här direkt

Så jag lär få dras med fladdrande frekvensangivelse modell digital panik, dysfunktionell Gate-knapp, jitter och fläktljud

En liten brist till.

Fyrkanten över 300kHz ser inget vidare ut men då pressar man instrumentet rätt taskigt hårt.

Nog om FG, nu till Osc:

Förutom "chocken" att det hade inbyggt display och hör och häpna, frekvensräknare så är faktiskt allt frid och fröjd.

Skåpet har alltså ett LCD-display med trevligt orange bakgrund som visar /DIV-inställningarna och frekvensen.

Så mitt analoga oscilloskop innehåller alltså en CPU "Likt förbannat"

Fast jag förstår och accepterar detta (även om frekvensräknaren är nästintill lika kass som ovan).

Jag accepterar LCD för det gör att dämpsatserna inte behöver vara strikt mekaniska.

När man nu väljer en känslighet så vrider man på en pulsomkopplare istället.

En pulsomkopplare som förmodligen har längre livslängd än mina mekaniska omkopplare i det gamla skåpet som alltså utsatts för fukt.

Jag inbillar mig nämligen att dessa pulsomkopplare kan göras helt hermetiskt täta och all omkoppling kan då ske mha hermetiskt täta reläer istället.

Det småtråkiga är att jag saknar att mekaniskt kunna se vilken känslighet dämpsatserna står på.

Men så länge inte värdena fladdrar för mycket kan jag lika gärna titta på ett display.

Sånt här gillar jag faktiskt, dvs seriös kombination av gammalt och nytt.

För tänk vilken dåre man är som köper ett analogt CRT-skåp 2014

Bifogar ett gäng bilder.

MVH/Roger
PS
Det vore bra om man kunde lite om elektronik också

[Spisblinkaren]

Läste nu bruksanvisningen till oscilloskopet lite mer noggrant.

För att kunna använda "Trigg-Alt" så måste skåpet stå på ALT (och inte CHOP).

Rätt självklart egentligen men inte för amatören mig

Så när jag nu visar probkalibreringsoscillatorn (1kHz) på ena kanalen och en annan signal mha FG på den andra kan jag faktiskt se båda signalerna med helt olika frekvens triggade tack vare Trigg-Alt.

Lite häftigt faktiskt för det har jag aldrig tidigare kunna göra

MVH/Roger
PS
Det här oscilloskopet tycker jag är helt klockrent bra!

[Spisblinkaren]

Om jag nånsin bygger en frekvensräknare så ska den inte bli mer än tresiffrig (dv 1%-tig) likt:

A: 1.00 (dvs 1-9.99)
B: 10.0 (dvs 10-99.9)
C: 100 (dvs 100-999).

där

A: 1.00 Hz, kHz, MHz
B: 10.0 Hz, kHz, MHz
C: 100 Hz, kHz, MHz

Och alltså ändå få en noggrannhet på hela 1% samtidigt som fladder undviks.

MVH/Roger

[H.O]

För när fasen har jag nytta av att veta frekvensen med 100-dels Hz noggrannhet?

En möjlig applikation kan ju tänkas vara att du ska bygga en klocka. Då behöver du en oscillator med en frekvens som är korrekt och stabil.

Normal sett använder man ju en kristall med en frekvens på 32768Hz eftersom det är enkelt att dela ner med binära räknare.

Om du mäter på direkt på den kristalloscillatorn så gör 0.01Hz inte SÅ stor skillnad (ca 10s över ett år) men om du mäter efter att du delat ner frekvensen till 1Hz, ja då är ju 0.01Hz 1%. Skulle du tolerera att din klocka går en kvart fel efter bara ett dygn?

Sen är det ju skillnad på noggrannhet och upplösning. Även om du mäter på 32.768kHz signalen och 0.01Hz inte spelar dig så stor roll så kan det ju vara intressant att se hur frekvensen ändrar sig upp och ner (alltså hur stabil den är) med exempelvis varierande matningspänning eller omgivningstemperatur.

Att siffrorna fladdrar beror på en eller bägge utav följande.
* Tidbasen i frekvensräknaren är inte stabil så gate-tiden är inte konstant.
* Frekvensen du mäter är inte stabil.

Om det stör dig, sätt en bit eltejp över dom

[Spisblinkaren]

Oj, vad lite jag kan om elektronik

Vad är Gate, förresten?

Min Gate-symbol blinkar hela tiden med typ 10 Hz och Gate-tiden går som sagt inte att justera utan tycks vara fixerad vid visade 0,01s (om nu ens det stämmer dvs).

Tacksam för svar.

Och tack för ditt inlägg!

MVH/Roger

[H.O]

Gate-tiden är under hur lång tid som räknaren räknar "pulser" på ingången.
Om frekvensen du mäter är 1.2MHz och du har gatetiden inställd på 0.1s kommer räknaren att "se" 120000 "pulser". Om frekvensen du mäter är 1.2Hz och du har gatetiden inställd på 0.1 är det inte säkert att räknaren "ser" än enda "puls".

Ju längre gatetid, desto högre upplösning men desto långsammare uppdatering av värdet på displayen.
Att du inte kan justera gate-tiden verkar konstigt, men det kanske är någon form av auto-range, jag vet inte.

EDIT: Om jag läser manualen till din apparat rätt kan du bara ändra Gate-tiden när apparaten är inställd att ta signalen till frekvensräknaren från den externa ingången, inte från den interna generatorn.

[Spisblinkaren]

Men H.O vilket jobb du lägger ner på lilla mig

Jag tackar och bugar!

Anledningen till att det tog mig hela 6 timmar att packa upp dessa två klappar var naturligtvis att jag lusläste manualerna.

Trodde jag alltså.

Så tack för informationen om Gate och den externa. Då är iaf inte just det nåt fel på FG. Borde dock prova externa vid tillfälle. Får du förresten också intrycket att känsligheten är typ 40mV (medans det inte sägs nåt om max samtidigt som den borde tåla TTL iaf). Kanske står bakpå

Svara inte på det. Du har hjälpt mig nog. Tack!

Återstår bar Jittret som kommer och går men preliminärt tycks bli bättre med uppvärmd FG.

MVH/Roger
PS
Så då är fladdret alltså helt enkelt FG's onoggrannhet.

[H.O]

Hittar inget om hur hög spänning den tål på den externa frekvensräknaringången men det står kanske, som du säger, ovanför/under själva BNC-kontakten på apparaten.

> Så då är fladdret alltså helt enkelt FG's onoggrannhet.

Ja, och/eller räknarens. Men när den visar frekvensen på signalen som den själv genererar så kan man anta att den använder samma "klocka" för generatorn som för räknaren, vilket borde betyda att felet "maskas" men så är tydligen inte fallet. Oavsett så är det inte direkt något precisionsinstrument det där.

EDIT: Jag kanske har fattat det hela fel.....
När du pratar om frekvensräknaren, menar du då den i funktionsgeneratorn eller den i oscilloskopet? (Jag har förutsatt att du menar den som är inbyggd i funktionsgeneratorn).
Du kan ju testa att koppla funktionsgeneratorn till oscilloskopet och använda den, i skopet, inbyggda räknaren och jämföra.

[Spisblinkaren]

EDIT: Jag kanske har fattat det hela fel.....
När du pratar om frekvensräknaren, menar du då den i funktionsgeneratorn eller den i oscilloskopet? (Jag har förutsatt att du menar den som är inbyggd i funktionsgeneratorn).
Du kan ju testa att koppla funktionsgeneratorn till oscilloskopet och använda den, i skopet, inbyggda räknaren och jämföra.

Jag menar uteslutande FG's frekvensräknare. Tilläggas bör dock att jag redan kopplat generatorn (liksom i bild 5 ovan) till skåpet och de visar samma frekvens förutom att fladdret trevligt nog är mindre frekvent hos oscilloskopet.

För nog är det väl som så att även om du har rätt ovan angående klocka osv så är noggrannheten/stabiliteten hos RC-oscillatorer sämre än 10ppm?

Vilket i praktiken innebär att de där två sista siffrorna i typ "956.xx" Hz mer eller mindre alltid kommer att fladdra.

Så jag får väl göra som du föreslog dvs tejpa över dom

MVH/Roger
PS
När det sedan gäller olika Gate-tider fattar jag inte riktigt vitsen. För säg att generatorn genererar 1Hz-1MHz. Om Gate-tiden är på konstant 2s kommer tillräckligt många pulser komma in för att registrera 1Hz (och över miljonen för 1MHz).

2s kanske dock är lite tråkigt långsam uppdateringsfrekvens.

Så neråt kan jag förstå.

[H.O]

> När det sedan gäller olika Gate-tider fattar jag inte riktigt vitsen. För säg att generatorn genererar 1Hz-1MHz. Om Gate-tiden är på konstant 2s kommer tillräckligt många pulser komma in för att registrera 1Hz (och över miljonen för 1MHz).

Njae, det handlar ju om upplösningen på mätningen....
För säg att generatorn genererar 2.2Hz....
Om du då har en gate-tid på 2s kommer displayen visa 2Hz, 2Hz, 2Hz, 2Hz, 3Hz, 2Hz, 2Hz, 2Hz, 2Hz, 3Hz osv....

Hade du haft en gate-tid på 20s hade såklart upplösningen bivit 10ggr bättre och displayen hade visat

[Spisblinkaren]

Jag är för dum för att förstå sånt här

Blir det nån slags medelvärdesbildning då, eller?

Tittade på en gammal ritning jag gjorde 2009 (tydligen) på just en frekvensräknare.

Funderar på att lägga upp den men för tillfället kan jag konstatera att jag inte förstog vad jag menade själv än gång.

Jag blir mao dummare och dummare med åren

Nåväl, min fg (gemener, så vi inte blandar ihop dom två) släpper på 1MHz till ett gäng kaskadkopplade dekadräknare.

Hur många pulser som släpps på beror på periodtiden hos mätt signal.

Så jag blev att tänka, hmm, högre frekvens, kortare periodtid, färre pulser, det här funkar ju inte

Sen såg jag en anmärkning om "Borrow" och blev långt senare att förstå att den här frekvensräknaren ju räknar ner och inte upp.

Dvs om uppmätt signal har en periodtid på 1s/1Hz kommer alla 1 miljoner klockpulser från den interna klockan hinna räkna ner räknaren till 1.

Och om uppmätt signal har en periodtid på 1us/1MHz så kommer 1 med sex nollor stå i displayet.

fg tvångsställs alltså till värdet motsvarande referensoscillatorn (+1) varje gång en mätning har gjorts.

Sen räknar den alltså bara ner.

1MHz kräver alltså 7 siffror

Ska nog försöka cadda upp den här roliga processorobestyckade kretsen.

Fast inte ikväll.

MVH/Roger

[Spisblinkaren]

Det här är det inte många skåp som klarar av.

Digitala klarar det hjälpligt mha "Single Sweep" men det är inte samma sak som att behålla två stycken signaler med helt olika frekvens "live-triggade" på skåpet.

Trodde faktiskt ens inte det var möjligt med analoga skåp.

Samtidigt kanske det inte är så konstigt för om ALT nyttjas så kan skåpet lika gärna vänta lite innan det sveper upp den andra signalen som att "slentrianmässigt" svepa båda i sekvens efter att det triggat på enbart första.

En kul finess som jag dock inte tror jag kommer använda speciellt mycket för mina "förstärkar-signaler" har i allmänhet samma frekvens och deras inbördes fas, amplitud och (synlig) distorsion är och förblir det viktiga för mig.

MVH/Roger

[H.O]

>Jag är för dum för att förstå sånt här
>Blir det nån slags medelvärdesbildning då, eller?

* Tänk att du har en blinkande lampa framför dig.
* Den påstås blinka med en frekvens på exakt 2.2Hz.
* Ditt jobb är att verifiera att så är fallet genom att enbart titta på lampan och räkna antalet blinkningar.
* Resultatet skall redovisas med 2 decimaler.

Hur lång tid måste DU titta på lampan och räkna blinkningar för kunna redovisa den verkliga frekvensen med en upplösning 0.01Hz (2 decimaler) ?

Tiden du tittar på lampan och räknar blinkningarna är det samma som Gate-tiden på frekvensräknaren.

Om du tittar på lampan i exakt 1 sekund kommer du antagligen se 2 blinkningar.
Om du tittar på lampan i exakt 10 sekunder kommer du se 22 blinkningar.
Om du tittar på lampan i exakt 100 sekunder kommer du se 220 blinkningar.

220 blinkningar över 100 sekunder ger dig resultatet 2.20Hz. Om den verkliga frekvensen varit 2.29 Hz hade en gate-tid på 10 sekunder fortfarande gett dig resultatet 2.2Hz.

[MiaM]

Du får alltid fladder på minst signifikanta biten förutom vid de ovanliga tillfällen då räknarens referensfrekvens och den mätta frekvensen har ett exakt jämnt förhållande till varandra (exempelvis om du kör referensfrekvensen in i en delare och mäter på utgången, som typ en skol-laboration eller liknande).

Det finns i princip två sätt att mäta frekvens på:

1: En referensoscillator bestämmer hur lång tid mätning ska ske, och under den tiden låter du en räknare stega upp ett steg för varje cykel på signalen som ska mätas på. Givetvis börjar man med nollställd räknare. Mät-tiden är "gate"-tid, "gate" är alltså grinden som styr enable/disable på insignalen till räknaren. När mätperioden passerats så latchas resultatet och skickas ut till displayen. Gamla instrument hade inte denna latchning utan displayen blinkade i takt med mätningen. (Det var typ rätt dyrt att lägga på en latchning på glödlampsdrivarna i en rörbestyckad frekvensräknare med glödlampsindikatorer och sju siffrors exakthet, typ).

2: Signalen som ska mätas bestämmer hur lång tid räknaren räknar pulser från referensoscillatorn. Här mäts alltså egentligen periodtid. På ett gammalt instrument får man själv räkna om periodtid till frekvens, på ett modernt sker beräkningen i en mikrokontroller.

För att byta mätområde så delas referensfrekvensen ned med faktor 10, 100, 1000 o.s.v.

Ett resultat av detta är också att för en mätare som kan använda båda metoderna så blir mätvärdena bäst i ändarna av dess frekvensområde. När frekvensen är låg enligt metod 1 så finns det så få cykler att räkna att det inte blir så många värdesiffror inom en rimlig mätperiod. När frekvensen är hög enligt metod 2 hinner referensoscillatorn inte igenom så många perioder under varje cykel på signalen som ska mätas. Med ett instrument som kan mäta säg 1Hz - 1MHz och som tar max någon sekund på sig att göra en mätcykel så kommer exaktheten vara sämst kring 1kHz och bäst kring 1MHz och 1Hz.

Frekvensmätare med två ingångar, en för pulser och en för "gate", kan användas för att mäta förhållande mellan två frekvenser. Displayen visar då hur många gånger högre frekvens du har på "ingången" jämfört med på "gate".


Men, vad gäller funktionsgeneratorn så tycker jag att du borde prova att mäta på frekvenser som ligger nära elnätets frekvens eller dess övertoner, och för den delen andra frekvenser som kan relatera till digitala oscillatorfrekvenser i konstruktionen. Att två siffror fladdrar vilt på slutet beror nog på att signalgeneratorn har en liten oavsiktlig frekvensmodulering av den genererade signalen, som t.ex. kan bero på lite brum på matningsspänningen till oscillatorn eller liknande.

Du skulle också kunna prova att generera typiska audiofrekvenser och köra in i ljudkortet på en dator och köra spektrumanalys, för att se om du har intermodulationsprodukter på signalen.

Man ska väl komma ihåg att en analog signalgenerator som tillverkas och säljs nu för tiden är till för mätningar som inte kräver så superexakta signaler men där man vill ha smidigt handhavande och hyggligt pris. För samma pris kan du få en digital burk med antagligen klart sämre användarinterface, eller så kan du för mycket mer pengar få en digital burk som ger exaktare signal. (Jag använder själv t.ex. oftare ett 70-tals-hembygge som funktionsgenerator än den fina HP signalgenerator jag har, eftersom HP'n kräver tryckande på upp/ned-piltangenter eller knappande av frekvenser på numeriskt tangentbord).

[Spisblinkaren]

Tack MiaM för att du försöker utbilda mig.

Jag ska fundera mer på det här.

Jag vet inte om du såg det men jag beskrev ovan att jag har relativt kraftigt jitter i signalerna ibland och jag tycker mig kunna se att de frekvensmässigt härrör till matningsrippel.

Så jag har jitter-problem och förmodligen därför extra fladder-problem (lite baserat på din teori).

Idag dök dock ett allvarligare problem upp.

Knapp-valen behålls inte vid power off!

Typiskt modernt digitalt skit, enligt mig

För vad händer om jag tryckt in -20dB knappen och sedan stänger av/på igen?

Jo, då får jag en 20dB högre signal som kan ställa till med katastrof!

POR sätter den alltså till 1kHz-området (och kommer ihåg senaste frekvens, märk väl) och triangel (av alla signaler) samt +20dB, om vi säger så.

Det finns emellertid en räddning som kanske gör så att jag ändå inte lämnar in FG för reparation.

Det finns en mekanisk -20dB knapp också

Men visst borde det väl vara som så att instrumentet kommer ihåg senaste inställningen vid power off?

Eller har jag missat nåt?

MVH/Roger
PS
Mitt fantastiska nya skåp är alltså av samma märke men det sparar senaste inställningarna (tack och lov).