analyseur de spectre

[cubitus_54]

Bonjour,

J'ai envie de m'acheter un analyseur de spectre, dans les spécifications on trouve souvent ce type de caractéristique :

High quality spectrum analyzer from 9 kHz to 1.5 GHz with Tracking Generator.

et

Minimum Resolution Bandwidth (RBW): 10 Hz

Si j'analyse un signal BF du genre audio, est-ce que le résultat est aussi précis que ce que l'on peut avoir avec l'analyse de spectre Audacity sur PC ?
Est-ce un ronflement 50Hz apparait comme une raie bien nette ou comme une vieille bosse ?

J'ai une fonction FFT sur mon oscilloscope, est-ce vraiment le jour et la nuit entre les deux types d'appareils ?

Si vous avez ce type appareil, n'hésitez pas à me mettre une photo d'écran.

Merci
-----

[inviteede7e2b6]

tu décris des AS haute fréquence, pas du tout adaptés à l'usage BF

(bande d'analyse démarre à 9 KHz)

[invite3c199cf9]

Peut-être un HP3561 d'occasion (très bon appareil)?

[vieuxboulon]

Bonjour,
Je confirme la réponse de Pixel ce genre d'analyseur sont conçus pour les hautes fréquences, et tu commence à voir correctement les "raies "et leurs harmoniques qu'à partir de 100KHz en dessous tu ne vois grand chose
Je pense que si la fonction FFT de ton oscillo est correcte, elle est mieux adaptée pour tous les signaux audios.

[A voir en vidéo sur Futura]

[cubitus_54]

Peut-être un HP3561 d'occasion (très bon appareil)?

Merci, mais je préfère du neuf... Je lorgne sur la série Rigol DSA800
le modèle à 1.5GHz est abordable 1200€, je préférerai le modèle 830 à 3GHz, mais qui commence à être cher... 5000€

[cubitus_54]

Voilà ce que donne la FFT de mon oscillo pour un signal triangulaire de 50Hz

Quelqu'un pourrait me faire voir ce que cela pourrait donner (même si c'est moche) avec un analyseur de spectre.

Merci

[annjy]

Bsr,

quelques questions en suspens....

- domaine de fréquence à analyser ?
- référence exacte de l'ascillo actuel ?

connaissances en analyse spectrale ?
pour moi, une bande passante de 10Hz pour analyser du 50Hz ne donnera qu'une gaussienne ou approximativement.

cdt,
JY

[cubitus_54]

- domaine de fréquence à analyser ?

Rien en particulier... de la BF au WiFi

- référence exacte de l'ascillo actuel ?

Rigol MOS4014

connaissances en analyse spectrale ?

Quasi aucune... ce sera mon premier...

[annjy]

Re,

bon,

j'étais toujours dans mon ex-vie professionnelle, où le 2GHz est presque de la BF....

Je n'ai pas regardé les caractéristiques détaillées du scope, mais aujourd'hui, il me semble que scope ou analyseurs de spectre sont tous numériques pour des fréquences assez basses,et là, les paramètres à prendre en compte sont la vitesse d'échantillonnage, la profondeur mémoire, et la rapidité de calcul.

ton scope ne me semble pas idiot sur cet analyse spectrale d'un triangle 50Hz.

Cdt
JY

[vieuxboulon]

Effectivement dans ce cas ce n'est pas moche, mais il faut constater que tu te trouve dans une zone de "confort"
en plus des paramètres évoqués par annjy, il faut également ajouter la dynamique et le rapport signal sur bruit des analyseurs nettement supérieures à celles des scopes
De plus il te faut bien analyser ta plage de fréquences et se méfier de ceux qui font tout. un moment donné il faut chhoisir Bf ou Hf

[cubitus_54]

Effectivement,

Ce qui me gêne dans la FFT avec le scope c'est que ça reste calculé sur une plage limitée par la base de temps.
Le passage du scope à la FFT n'est pas pratique, il faut passer par la fonction Math, et il faut sortir de la FFT pour changer la base de temps...
Et le rapport signal bruit et vraiment pas top.

Quelqu'un pourrait me faire voir ce que cela pourrait donner avec un vrai analyseur de spectre.

[vieuxboulon]

Attention tout de même toute la série des analyseurs Rigol "démarre "à 9KHZ nous sommes très loin du 50Hz 10v visualisé sur le scope.
Pour info le HP démarre à 0,000125Hz et finit à 100KHz ce qui n'a rien à voir il est vraiment dédié audio.

[TotalRecall]

Exact. Le Rigol DSA815 est vraiment un super appareil pour son prix (comme toujours chez Rigol quand on n'a pas les moyens de s'offrir du Keysight), mais pas du tout adapté au spectre très basse fréquence en audio.
En audio tu dois mesurer des signaux entre 20 et 20kHz, avec une résolution de 1Hz (en gros).
Ton SA démarre à 9kHz et a une résolution bien trop faible : il n'est pas DU TOUT adapté pour mesurer de l'audio (sauf modulation HF, etc). Et le 830 est exactement dans le même cas.

Un très bon oscillo, voir MDO fera mieux. Un oscilloscope USB pourra aussi être un très bon compagnon pour de l'analyse spectrale BF si l'usage de l'ordi n'est pas un souci.

Sinon tu dois voir ce que Rigol fait en analyseurs de signaux et cie mais ces appareils coutent souvent très cher (même si ils travaillent en TBF !).

[Antoane]

Bonsoir,

Ce qui me gêne dans la FFT avec le scope c'est que ça reste calculé sur une plage limitée par la base de temps.

Tu peux détailler stp ?

[cubitus_54]

Bonjour,

Dans la photo d'écran, j'ai réglé 20ms/div (14 périodes)

Cela permet de visualiser la FFT avec 67Hz/div

Je peux agrandir l'image de la FFT mais c'est tout.

Si je veux changer d'échelle, je dois modifier la base de temps exemple 2ms/dis pour obtenir 670Hz/div (environ)

Donc ce n'est pas souple à utiliser. (ou alors il y a une astuce que je n’ai pas trouvée)

[bobflux]

De 0 à 80 kHz rien ne vaut une bonne vieille carte son.

J'ai une E-MU 0202 USB que j'ai eu pour pas cher sur priceminister, ça marche très bien, elle échantillonne à 192k, la dynamique est bonne, et en plus il y a une sortie, donc avec un peu de soft ça fait un analyseur de réseau BF. Bien pratique.

[vieuxboulon]

Bonjour,
Afin de corriger et compléter ce que j'avais précédemment dit j'ai réexaminé les spécifs de l'AS 815: la voie de mesure pré ampli en route ne démarre qu'à 100KHZ de plus et surtout l'impédance d'entrée est de 50 ohms donc résolument tournés vers la HF.
Ensuite j'ai regardé les spécif du MOS 4014 et franchement il y de quoi faire de belles mesures: convertisseur 12 bit sur une voie
Impédance d'entrée choix 1M ou 50ohms. Sur l'exemple montré: 500M ech/s soit 250 échantillon par période en plus il y a de la profondeur mémoire
Bien sûr il y a la mesure et son interprétation je ne connais pas les cartes sons mais je doute qu'en terme de précision elles sont plus performantes.
Aussi pour les mesures BF Je t'invite à t'entrainer avec ton générateur et ton scope avec un signal sinusoïdal, moins rigolo mais plus parlant
tu peux commencer sur un signal 1KHZ 1v ce genre de géné doit avoir un taux de distorsion de 0,5% à 1% ou en terme de d'harmonique rang 1 et 2 -30db et tu dois encore voir celle de rang 3
après évidemment tu peux explorer avec des signaux plus faibles par bon de 10db
d'après les spécifs de cet appareil tu devrais pouvoir piéger une raie de 1mV C/C soit -56dbm

-30db par rapport à la fondamentale

[cubitus_54]

Bonjour vieuxboulon,

Je pense que tu as raison je n'ai pas suffisamment creusé la fonction FFT du scope.
Ta suggestion est très bonne

J'ai généré un signal de 1kHz 1Vrms sinusoïdal avec les harmoniques suivant :
Harmonique 2 500mV
Harmonique 3 100mV
Harmonique 4 50mV
Harmonique 5 10mV

Voilà ce que j’obtiens :
en dB
DB.gif
en Vrms
VRMS.gif

[bobflux]

Bien sûr il y a la mesure et son interprétation je ne connais pas les cartes sons mais je doute qu'en terme de précision elles sont plus performantes.
Aussi pour les mesures BF Je t'invite à t'entrainer avec ton générateur et ton scope avec un signal sinusoïdal, moins rigolo mais plus parlant
tu peux commencer sur un signal 1KHZ 1v ce genre de géné doit avoir un taux de distorsion de 0,5% à 1% ou en terme de d'harmonique rang 1 et 2 -30db et tu dois encore voir celle de rang 3

Inconvénients d'une carte son :

- Niveaux non étalonnés : il faut faire un peu de gymnastique pour savoir à combien correspond 1 volt par exemple... Sur la mienne il y a un potar de volume pour la lecture et l'enregistrement, je pense le remplacer par un contacteur rotatif afin de ne pas avoir à recalibrer.

- Ne passe pas le continu (à moins de la trafiquer)

- Il faut un PC, et du logiciel

Avantages :

- Une carte son 24 bits de base à 50€ utilisée dans sa gamme de fréquence ridiculise n'importe quel appareil de labo doté d'un ADC 8 ou 12 bits sur tous les critères possibles (rapport signal-bruit, distortion, etc) ; particulièrement pour une mesure de distortion sur du 10kHz, le faire avec un oscillo, c'est... comment dire...

- Tu as un GBF gratos et il est synchronisé avec l'acquisition, donc tu peux envoyer un signal et mesurer la réponse à ce signal de manière synchronisée

- En fait l'avantage le plus énorme est que les données sont acquises directement sur le PC, donc il est possible de les traiter en soft à volonté ensuite. Alors que si je veux transférer une acquisition depuis mon scope Rigol ça prend des plombes. Ensuite il suffit de faire chauffer scilab.

Mesure du bruit de divers clones de TL431 :

TL431_noise_dens.png

Mesure de jitter en sortie de DAC :

fft_jitter_500Hz_play96k-24k_rec192k_achl_oscillator.png

Test d'impédance de sortie d'un régulateur (carte son en BF, analyseur de réseau en HF) :

SPX+3906_outz2.png

Gm de l'étage de sortie d'un ampli classe-AB en fonction du temps (échauffement des transistors de puissance) ; 20ms entre chaque courbe il me semble :

1000mA-1-heating.jpg

Dérive entre deux oscillateurs 50MHz (une carte son peut mesurer des picosecondes )

time_drift_1.000000_vcc1_openair.png

Ou sinon, plus banal, test de THD/IMD, etc, etc.

[vieuxboulon]

Bonsoir,
Je crois qu'avec le post très complet de bobfuck nous avons fait le tour de la question.
l'achat d'une carte son est très tentant et très peu risqué, ce qui n'est pas des analyseurs de spectre HF. Personnellement j'en ai vu beaucoup dormir dans les placards dans les usines, c'est dire!
D'une façon ou d'une autre ce genre d'engin n'est jamais facile à utiliser et encore une fois l'interprétation des mesures c'est toujours " sportif"
petite info pour cubitus 54 qui décidément, aime bien la distorsion, le rapport cyclique de ton géné n'est surement pas à 1 pour avoir une sinus pareille
d'autre part le Rigol doit avoir des curseurs et un système de mesures automatiques qui peuvent aider. En analyse de spectre, à part la fréquence, il faut toujours raisonner en relatif.
il me faut également corriger: sur une sinus pure pour avoir une distorsion de 1% il me faut des harmoniques les plus significatives affaiblies d'environ -45db par rapport à la fondamentale et non -30 comme j'avais écrit.
Par contre bien que je ne connais pas ton géné , mais je suis a peu près certain que si tu le pousse aux limites de ses fréquences (10 ou 20MHZ) tu devrais avoir ce genre de raie harmonique à -30 c'est à cause du temps de montée du signal.

[cubitus_54]

Bonsoir,

Effectivement, je vais y réfléchir, et peut être m'orienter vais un analyseur HF pour le WiFi et autre, on en trouve à des prix assez accessibles.

le rapport cyclique de ton géné n'est surement pas à 1 pour avoir une sinus pareille

En fait mon géné c'est un ... bon générateur Rigol DG4162 et c'est la fonction harmonique.

Par contre bien que je ne connais pas ton géné , mais je suis a peu près certain que si tu le pousse aux limites de ses fréquences (10 ou 20MHZ) tu devrais avoir ce genre de raie harmonique à -30 c'est à cause du temps de montée du signal.

à 150MHz, on est à la limite au niveau de l'oscilloscope, on voit apparaitre des raies sans doute dues à l’échantillonnage

[vieuxboulon]

Ah oui quand même! Effectivement , j'étais totalement à coté de la plaque,
C'est une vraie bête de corse ce Générateur
J'ai regardé ses spécifs et sur une sinus pure à part la fondamentale, tu ne verras rien avec la fonction FFt de ton scope
Distorsion à 0,1% l'harmonique annoncée à -65dB il y a bien longtemps que tu es dans le bruit pour le scope
de plus, pour lui il ne faut pas compter aller plus loin q'un signal de fréquence à 50MHZ pour éventuellement voir une seule harmonique à 100MHZ qu de plus sera affaibli de -3db ( bande passante de l'oscillo 100MHZ
D'ailleurs à ce propos ce que tu fais voir n'est pas cohérent car la visu de ton signal ne doit pas correspondre au signal injecté ou alors c'est que ton scope "bande" comme un Turc ( c'est osé).
DE toute façon, avec ce géné, tu dois pouvoir déterminer la bande passante exacte de ton scope
Pour indication: Tu démarres avec un signal sur 6 carreaux (Div) à 50KHZ ensuite , ru déroule la "bande" jusqu’à tu ne voies que 4,2 carreaux qui correspond à un affaiblissement à -3db.
Maisje crois que je m'éloigne du sujet.

[cubitus_54]

Bonjour,

DE toute façon, avec ce géné, tu dois pouvoir déterminer la bande passante exacte de ton scope
Pour indication: Tu démarres avec un signal sur 6 carreaux (Div) à 50KHZ ensuite , ru déroule la "bande" jusqu’à tu ne voies que 4,2 carreaux qui correspond à un affaiblissement à -3db.
Mais je crois que je m'éloigne du sujet.

C'est une expérience très instructive !!! et j'avoue que je ne m'attendais pas à de telles divergences !

Le générateur fait une rampe de 100KHz à 150MHz sur une seconde. les échelles sont relative, je n'ai pas ajusté la hauteur à chaque fois...

Premiers essais, avec une sonde atténuatrice deux bout de fils branché sur une adaptateur BNC banane. L'enveloppe se modifie en touchant le fil avec les doigts

sonde.gif

Seconds essais un câble coaxial 50 Ohm BNC BNC entrée oscilloscope haute impédance 1MOhm (c'est déjà bien mieux)

coax_50 sur Z inf.gif

Troisièmes essais toujours le même câble, mais cette fois avec le scope en entrée 50 Ohm et la sortie du générateur en 50 Ohm. (parfait !)

50ohms.gif

[bobflux]

Ton scope échantillonne à 25Msps donc pour les fréquences supérieures à environ 10MHz il affichera n'importe quoi... Il faut accélérer un peu le balayage pour qu'il augmente le taux d'échantillonnage. Ou alors le mettre en peak detect, mais je ne sais pas si ça utilise vraiment le taux d'échantillonage maxi dispo.

[cubitus_54]

Bonne remarque bobfuck

Je viens de refaire les essais en faisant un "Sweep" de 100ms de 1MHz à 150MHz avec 1GSa/s.
Cela ne change pas beaucoup la forme de l'enveloppe.

Par contre cela donne une idée de la fidélité des sondes atténuatrices.

Sonde Rigol X10 :

sonde rigol.gif

Sonde Phillips X10 (elle date de 30 ans) :

sonde_philips.gif

Sonde Owon X10 (doubles positions X1 X10)

sonde_owon_x10.gif

Sonde Owon en X1

sonde_owon_x1.gif

[bobflux]

Clip-croco de masse à deux balles ou petit ressort de masse HF pour tes sondes ?

Aussi, faudrait voir où tu poses ta sonde, le mieux je pense serait de la mettre sur le connecteur BNC du générateur directement. Je ne suis pas persuadé que l'adaptateur BNC-banane soit utilisable au-delà, disons de quelques centaines de kHz...

[cubitus_54]

Clip-croco de masse pas forcément à 2 balles

[bobflux]

Clip-croco de masse pas forcément à 2 balles

Avec le clip croco et fil de 5 à 10cm, faut pas s'attendre à quoi que ce soit de réaliste au-dessus de quelques MHz (une dizaine si t'as vraiment du bol)... sans compter l'effet antenne...

Avec le petit ressort de masse fourni avec les sondes, ça marche beaucoup mieux, mais pas aussi bien qu'avec une vraie sonde x10 HF (ie, deux résistances soudées au bout d'un coax)

[cubitus_54]

Oui tu as raison !

Sonde X10 Metrix (vieux machin d'oscillo 20M) avec Clip-croco de masse à deux balles
L’étranglement est à 100MHz

sonde_metrix_croco.gif

Le même sonde avec son adaptateur BNC (donc sans le croco)

sonde_metrix_bnc.gif

[Antoane]

Hello,

une vraie sonde x10 HF (ie, deux résistances soudées au bout d'un coax)

Une en série entre la source de tension et l'âme du coax, et l'autre la terminaison au niveau de l'oscillo ?

cubitus_54, tu vois une différence à l'écran en fonction de la position du fil de la pince croco par rapport à la sonde (selon s'il fait une grande boucle ou s'il est entouré sur la sonde, par exemple) ?
Merci & Bonne journée.