Para una onda sinusoidal,
La amplitud es la fluctuación o el desplazamiento de la onda de su valor medio.
Pico a pico (pk-pk) es la diferencia entre las amplitudes máxima positiva y máxima negativa de la onda.
Entonces, ¿por qué los osciloscopios muestran casi los mismos valores de medición tanto para Amplitud como para Pico a pico de una onda sinusoidal?
Aquí está mi captura de pantalla de prueba en el osciloscopio Agilent InfiniiVision MSO-X 3014A:
Aquí están las definiciones del fabricante del osciloscopio para las medidas "Pico a pico" y "Amplitud" en su manual de usuario:
El valor pico a pico es la diferencia entre los valores máximo y mínimo . Los cursores Y muestran los valores que se están midiendo.
Máximo
Máximo es el valor más alto en la pantalla de forma de onda. El cursor Y muestra el valor que se está midiendo.
Mínimo
Mínimo es el valor más bajo en la pantalla de forma de onda. El cursor Y muestra el valor que se está midiendo.
Amplitud
La Amplitud de una forma de onda es la diferencia entre sus valores Superior y Base . Los cursores Y muestran los valores que se están midiendo.
Arriba
La parte superior de una forma de onda es el modo (valor más común) de la parte superior de la forma de onda, o si el modo no está bien definido, la parte superior es lo mismo que Máximo. El cursor Y muestra el valor que se está midiendo.
Base
La Base de una forma de onda es el modo (valor más común) de la parte inferior de la forma de onda, o si el modo no está bien definido, la base es la misma que la Mínima. El cursor Y muestra el valor que se está midiendo.
(Contenido del manual del usuario © Agilent Technologies, Inc. 2005-2013)
Sé que los osciloscopios no se tratan solo de señales simétricas. Pero no puedo entender lo siguiente.
¿Cuáles son las dos cantidades diferentes separadas que el fabricante pretendía medir a partir de estas dos medidas?
¿Cuáles son las aplicaciones de medir esas dos cantidades? Por favor explique.
Creo que la definición histórica de amplitud viene de la naturaleza. Cuando la Tierra era joven, la mayoría de las cosas que eran onduladas tendían a oscilar sinusoidalmente alrededor de un punto medio. Piensa en las olas del mar o en un árbol meciéndose con el viento.
Cuando surgió el hombre, inventó los violines y los diapasones, y también ellos oscilaron simétricamente alrededor de un punto medio. Lo llamaron una onda sinusoidal. Entonces, la escala de la oscilación se conoció como la distancia desde el punto medio hasta el extremo, es decir. amplitud. Esto es lo que se enseña en las escuelas. (También les enseñan a los niños que el 741 es un buen ejemplo de un amplificador operacional, pero esa es una historia para otro momento).
Pero luego los ingenieros eléctricos evolucionaron y todo se complicó. Construyeron amplificadores para hacer que los violines sonaran más fuerte y usaron osciloscopios para observar las formas de onda. Esto es lo que estás hablando con una onda sinusoidal perfecta.
A veces, los malos ingenieros construyeron malos amplificadores que distorsionaron la salida, por lo que una onda sinusoidal perfectamente simétrica podría terminar pareciéndose a:
Ya no es simétrica, y por esa definición hay dos distancias desde el medio hasta los puntos extremos de la onda. Ya no puede usar un solo valor de amplitud, ¿cuál sería el apropiado? Entonces, para medir este seno malo con un solo valor, solo puede usar la distancia de pico a pico.
Luego, los ingenieros se volvieron aún más inteligentes y desarrollaron formas de onda como:
que es bastante asimétrico con respecto a 0V, y nuevamente no puede describirse con una distancia de 0V ya que hay dos distancias. O como:-
Aquí notará que hay una compensación de CC. Toda la forma de onda está por encima de 0V. Incluso el punto medio o un punto RMS es difícil de determinar. Este es más complicado, ya que un osciloscopio moderno restará automáticamente la compensación de CC (incluso si está acoplado a CC) en la medición de amplitud. Entonces, la amplitud será de pico a pico desde la parte superior de la onda hasta la parte inferior, pero excluyendo 0V.
Esos molestos ingenieros eléctricos complicaron aún más las cosas con formas de onda como:
Esto muestra el zumbido en las transiciones de una onda cuadrada. Un buen osciloscopio podrá identificar la forma de onda adicional que se encuentra sobre la cuadrada. Así que ahora tendrá una lectura de amplitud que va de arriba a abajo de la onda cuadrada, y una lectura de pico a pico que incluye los extremos del timbre. No estoy del todo seguro (y espero que otros comenten aquí) en cuanto a cómo el osciloscopio identifica el timbre de la forma de onda predominante. Probablemente sea alguna forma de porcentaje como el 5% del tiempo de subida.
¿Confundido? Yo también y encontrará que algunas de estas medidas se usan indistintamente. El mismo lío ocurre con lo de 10x y 20x en los cálculos de decibeles que pueden ser muy confusos. En última instancia, parte de esto se reduce a la experiencia y a ser uno de los pocos buenos ingenieros. Ser pintor, es más sencillo.
PD. No tengo experiencia al respecto, pero sería interesante si alguien agregara lo que sucede en el caso de un antiguo osciloscopio analógico y semidigital como un TAS 465.
No necesitas internet. Debería consultar el manual de su osciloscopio. La amplitud de pico a pico se define como la diferencia entre los voltajes más grande y más pequeño en su forma de onda. Una compensación de CC no cambiará la amplitud de pico a pico, ya que afecta tanto a los voltajes más grandes como a los más pequeños por igual. La amplitud está menos definida, por lo que, como dije, debe consultar el manual para obtener la definición.
Keysight aquí: el osciloscopio reconoce la "parte superior" y la "parte inferior" de su forma de onda y filtra el ruido (y antes y después de disparar, según corresponda) desde la parte superior e inferior para esa medición, pero la medición pk-pk incluye ese ruido.
Intente configurar el alcance para que solo tenga 1 ciclo en la pantalla y probablemente obtendrá medidas idénticas.
Sam Gibson
Pablo Uszak
andres morton
PedroT