Evaluación de la resolución frecuencial en osciloscopios comerciales

• Autores: C. Stern Forgach, J.M. Alvarado Reyes
• Localización: Revista Mexicana de Física, ISSN-e 0035-001X, Vol. 61, Nº. 4, 2015, págs. 307-311
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    Los ociloscopios tanto digitales como analógicos son instrumentos de medición imprescindibles en la enseñanza y en la investigación experimental, ya que tienen la capacidad de adquirir y representar señales en los espacios temporal y frecuencial. Generalmente, los manuales de uso describen detalladamente la base de tiempo y la capacidad de memoria, y le dan poca importancia a la relación entre el número de muestras y la frecuencia de muestreo. Estos parámetros afectan de manera importante a la resolución frecuencial en el análisis de Fourier. En este artículo se comparan varios osciloscopios respecto a la capacidad que le dan al usuario de variar el número de muestras y la frecuencia de muestreo y así determinar la resolución frecuencial de la señal adquirida y evitar la generación de archivos extensos e innecesarios. El análisis se realizó detectando, con varios osciloscopios y con bases de tiempos diferentes, una señal monocromática que oscila a una frecuencia específica. Los resultados de las adquisiciones, para el caso de una señal que oscila a 10 KHz, mostraron que utilizando el botón de auto, común en todos los osciloscopios digitales, se obtuvo un error en la frecuencia esperada de hasta un 50% como máximo, siendo 0,9% el error mínimo presentado por los osciloscopios que tienen la capacidad de variar tanto el número de muestras como la rapidez de adquisición.

  • English

    Digital and analogue oscilloscopes are necessary instruments in any teaching and research laboratory. Today's oscilloscopes can acquire signals and represent them in the time and frequecy domains. User manuals describe well the time base and the storage capability, but they do not mention the important relationship between the number of data and the sampling frequency. These parameters are directly responsible of the frequency resolution that can be attained in a Fourier analysis. In this paper we compare varous oscilloscopes with respect to the capacity they give the user to choose the number of data and the sampling frequency independently, and thus determine the frequency resolution, and avoid large unnecessary data files. The analysis was performed acquiring a mono chromatic signal with different oscilloscopes and different time basis. Results for a 10 Khz signal showed that when the auto button was used, there was up to a 50% error in the expected frequency, while only a 0.9% error was obtained with oscilloscopes that allow the user to choose independently the sampling frequency and the number data.