Wofür FFT bei Oszi? (Schnelle Fourier-Transformation)

[dremler]

hallo..

wozu braucht man die FFT funktion bei oszis?

was gibt sie aus? was kann ich damit anfangen?


lg

[MSP430start]

Jedes periodische Signal (Rechteck, Sägezahn...) kann man als eine Summe von Sinusschwingungen darstellen bzw. zerlegen.

Bei der FFT wird genau das gemacht, d.h. Du siehst dann ein Diagramm mit den Frequenzen auf der X-Achse und dem Amplitudenanteil auf der y-achse.

Nutzen kannst Du das entsprechend wenn Du wissen willst was für Frequenzanteile in dem Signal vorhanden sind. Bspw. gibst Du ein Rauschen auf einen Filter und kannst dann an der FFT sehen was das für ein Filter ist.

(hoffe das stimmt so)

[dremler]

achso...naja fouriertransformation hatten wir auch in der schule:)


wusste nur nich wo der elektronische anwendungssinn liegt....


is das wichtig?
oder brauch man das selten?

kann man das ganze auch irgendwie "manuell" errechen, wenn also das oszi keine fft hat?

[oberallgeier]

... wo der elektronische anwendungssinn ... brauch man das selten ...Elektronik hat damit teilweise fast nichts zu tun. Ob man das selten braucht, kommt auf das Einsatzspektrums des Oskars an. FFT wird z.B. bei der Analyse von Messwerten durchgeführt, wobei aus einem eher verrauschten oder sonstwie komplexeren Messwertsignal die eine oder andere amplitudenstarke Frequenz herausgefunden wird. Mit diesem Wissen kann man teilweise etwas erfolgreicher überlegen, wodurch diese Frequenz erregt wird. Beispiel Modalanalyse: Analyse des Antwortsignals. Noch ein Beispiel: ein rasselnder Getriebemotor kann so zeigen, ob das zu starke Geräusch vom Zahneingriff (und dessen Frequenz) stammt oder ein Lagerschaden ist oder oder oder.

... kann man das ganze auch irgendwie "manuell" errechen ...Warum nicht? Einfach die Schwingung durch ein sehr ausführliches Mehrfach-Polynom annähern und die Amplituden solange anpassen, bis das synthetisierte Dingens mit dem Original übereinstimmt. Danach brauchst Du nicht mal mehr die FFT, weil Du ja schon die markante Frequenz hast . . . . Wenn Du genug Mathe kannst . . . .

[Besserwessi]

Die Fourier transformation wirklich von Hand oder gar im Kof Ausrechnen ist weniger sinnvoll.

Man kann die Rechenung aber z.B. auf dem PC machen lassen, wenn man die Daten übertragen kann.

Das Oszilloskop hat mit der FFT funktion so eine Art Spektrumanalysator. Da kann mal ganz hilfreich sein, aber nicht allzu oft. Der Aufwand der für die FFT getreiben werden muß ist auch nicht so groß: ein kleiner Prozessor und etwas extra Speicher.

[dremler]

also lieber die option LA nehmen.....also auf FFT verzichten und einen Logic Analyzer nehmen:)?

[hardware.bas]

Ein derartiges PC-Programm, leicht verständlich (für Elektronik-Praktiker)
und preiswert bzw. Freeware wäre nicht schlecht. VG Micha

[oberallgeier]

also lieber ... auf FFT verzichten und einen Logic Analyzer nehmen ...Das hängt doch von der Aufgabenstellung ab! FFT ist für analoge Technik und Logikanalyse für digitale - da ist ein gewisser Unterschied, der nicht gering ist. Eine Gemeinsamkeit gibts natürlich: beide Analysatoren haben viel Knöpfchen und Rädchen und kosten einen Haufen Moos. Vielleicht schaust Du Dir mal entsprechende Erklärungen an.

[dremler]

ah ok;) na ich arbeite mehr mit AVR etc. bzw analogen signalen die ich über mehr oder weniger zwischenstufen mit dem avr erzeuge.....demnach ist wohl ein LA zu bevorzugen?

[oberallgeier]

Hi,

das kommt wirklich auf Deine bevorzugte Fragestellung an. Ich habe einen Oskar (http://www.radiomuseum.org/r/hameg_hm604hm_60.html) neben mir stehen mit zwei Signaleingängen. Ohne dem wäre ich immer wieder aufgeschmissen. Ob die PWM so taktet wie ich will, ob Restsignale oder Spikes da sind, ob irgendwelche PWMs synchron takten oder zeitversetzt, etc. - das kann ich darauf recht gut erkennen. Ein Beispiel ist hier (https://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=37624) zu sehen, ein anders hier. (https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?p=415959#415959) Auch Zeitmessungen - z.B. die Dauer einer InterruptServiceRoutine - ist damit kein Problem: IRS wird mal als "normale" Routine konfiguriert, vor deren Aufruf eine LED einschalten und nach deren Aufruf ausschalten lassen, dann eine irgendwie rhythmische Schleife, in der diese Routine immer wieder aufgerufen wird. Schon weiß ich, wie lange die ISR INCLUSIVE Overhead braucht. Kann man zwar auch im Simulator machen - aber so geht das für mich schneller. Es gibt immer wieder Fragen, die ich fast nur mit dem Oskar testen kann.

Der Logikanalysator hat üblicherweise viel mehr Eingänge, bis über 50, an denen Du einen kompletten Bus oder mehrere AVR-Ports oder so anschließen kannst - in manchen Fällen auch tiefsinnigere Anbindungen bis tief in den Prozessor rein. Du kannst den Ablauf der binäre Logik verfolgen. Beispiel: PINA1 kommt - ein paar Nanosekunden später schaltet PINB2 auf low usw usf. Fast nur low und high. Würde Dich als Analogiker nicht allzu sehr freuen. Trick ist dabei, dass man z.B. bestimmte Kombinationen von Ports als Trigger für einen Messbeginn nehmen kann. Beim Oskar kann man meist nur auf Flanken triggern.

So viel Knete würde ich erst anlegen, wenn ich weiß, welche Fragen sich stellen und wenn ich mit dem Gerät umgehen kann. Vorschlag: leih Dir nen Oskar und teste den oder probier mal dies hier (http://www.ullihome.de/index.php/Hauptseite#USB_AVR-Lab) - hat auch ne Oskarfunktion - allerdings nicht bis in den Gigahertzbereich. Einen Logikanalysator leihen - ich würde so etwas nicht hergeben. Braucht schon eher tiefere Kenntnisse in die Abläufe. Vielleicht irgenwo angucken . . . ?

Jedenfalls viel Glück bei der Entscheidungsfindung

[Besserwessi]

Prgramme die eine FFT rechenen können gibt es zu hauf. Einige davon sicher auch kostenlos. Vermutlich ist z.B. in der GNU mathematikbibliotek die ein oder andere Routine sogar im Sourcecode drin. Sonst gibt es das z.B. bei vielen Audio Tools.