¿Cómo mostrar señales de alta frecuencia en una pantalla pequeña?

Este es un problema con muchos aspectos, pero como mínimo, no debe vincular la cantidad de muestras que toma a la resolución de su pantalla. En su lugar, tome muestras lo más rápido que pueda o, si tiene un filtro anti-aliasing analógico (como debería hacerlo), a la velocidad de Nyquist o por encima de ella para el ancho de banda del filtro.

Luego, cuando pintas las muestras que has tomado en la pantalla, puedes elegir cómo hacerlo. Algunas formas simples de implementar:

• Para cada columna de la pantalla, encuentre todas las muestras que caen dentro de ese rango y llene desde el nivel mínimo hasta el nivel máximo de esas muestras. Esto evitará la creación de alias adicionales y es una técnica de visualización común en los editores de audio.
• Dibuja todas las muestras individualmente como puntos, sin importar cuántos puntos terminen en la misma columna. Esto muestra más detalles pero requiere más interpretación por parte del usuario.

Además de evitar el alias innecesario, separar el muestreo y la visualización también le permite implementar capturas de un solo disparo seguidas de zoom/desplazamiento panorámico de la vista, lo que ayudará con la usabilidad de su visualización de baja resolución.

En cuanto al rango automático: una vez que haya muestreado lo mejor que pueda, puede aplicar su conteo de frecuencia o cualquier otro algoritmo a esos datos para elegir un zoom inicial. Pero si muestrea lentamente, ya ha descartado datos, y eso es un problema. (Sin embargo, es posible que tenga problemas para almacenar suficientes datos para trabajar en un amplio rango de frecuencia sin RAM externa).

Dependiendo de sus objetivos, podría ser un ejercicio interesante implementar un osciloscopio en una PC utilizando la entrada de una tarjeta de sonido. De esa manera, puede jugar con procesamiento de señales y algoritmos de pintura con menos restricciones de recursos; y las tarjetas de sonido USB se pueden encontrar fácilmente con una frecuencia de muestreo de hasta 192 kHz (aunque a menudo acopladas a CA). Luego puede tomar lo que aprendió y descubrir cómo encajarlo en el Arduino.

Con una resolución horizontal de 160 píxeles, desea al menos 2,5 muestras por frecuencia de onda sinusoidal máxima dependiendo de la sincronización del disparador para evitar el aliasing. Eso define el número de cruces por cero por captura de cuadro. Desafortunadamente, su resolución de píxeles es baja.

pero si su ADC es al menos 2.5 veces más rápido que el espectro de entrada BW, entonces es posible el eje X de rango automático si puede mostrar la escala. Sin embargo, para una precisión vertical, se necesitan 10x muestras por seno.

Justo lo contrario de la escala automática DMM, que verifica el desbordamiento, usted comienza en la tasa de muestreo máxima y cuenta los cruces por cero y la tasa de muestreo decreciente.

Recuerdo que el TD autocal mostraba 4 ciclos de la fundamental. En su ejemplo, hay 4 ráfagas de 10 ciclos, por lo que 1 ráfaga de 10 ciclos podría ser ideal. La activación es un truco con diezmado y filtrado para encontrar lo fundamental.

Los primeros TEK usaban PLL para suavizar la frecuencia de actualización pero capturaban la frecuencia fundamental. Una pantalla tosca tendrá demasiada fluctuación de disparo.

Esta página indica una frecuencia de muestreo de 100 KHz cuando se registra en una tarjeta SD y más con un ADC externo. Valores ADC de 8 bits a 100.000 muestras por segundo. La precisión estimada es de 7,3 ENOB

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