Analog Discovery – laboratorium pomiarowe na dłoni: generowanie sinusa za pomocą „drabiny”

Do obserwacji przebiegu wyjściowego skorzystamy oczywiście z oscyloskopu (Scope) zestawu Analog Discovery. Uruchomimy też generator arbitralny (WaveGen), którym wygenerujemy „czystą” sinusoidę o identycznych parametrach, jak sinusoida z drabinki. Przebieg sinusoidalny jest jednym ze standardowych, dostępnych w tym przyrządzie. Pozostaje więc jedynie ustawienie częstotliwości (78,125 Hz = 5 kHz/64) i amplitudy napięcia 1 V (rysunek 10). Porównanie obu przebiegów przedstawiono na rysunku 11.

Rys. 10. Okno generatora arbitralnego

Rys. 11. Porównanie sinusoidy z generatora i z drabinki

Sinusoida z drabinki jest obserwowana w kanale 1 oscyloskopu (kolor pomarańczowy), zaś wzorcowa sinusoida z generatora arbitralnego ma kolor niebieski na rysunku 11. Mimo, że przy dużym rozciągnięciu oscylogramu widoczne są wyraźne niedoskonałości przebiegu z drabinki, to generalnie uzyskany efekt można uznać za dość dobry. Tym bardziej, gdy weźmiemy pod uwagę fakt, że do drabinki nie zostały zastosowane rezystory o tolerancji 1%, i że przyjęto zaledwie 16 poziomów kwantowania. Znacznie bardziej bezwzględne będzie prawdopodobnie porównanie widma obu przebiegów.

Rys. 12. Porównanie widma obu sinusoid: a) generator, b) drabinka

Korzystamy więc z funkcji FFT bardzo dobrze zaimplementowanej w oprogramowaniu oscyloskopu Analog Discovery. Obliczenia są wykonywane bardzo szybko, widmo można rozciągać w szerokim zakresie, a okno analizy jest wygodnie skalowane. Różnica jakości rozpatrywanych sinusoid zostaje zatem drastycznie odkryta po porównaniu widma obu przebiegów, co pokazano na rysunku 12.