Uso del Osciloscopio #21: FFT Transformada Rapida de Fourier

TutoElectro

20 Feb 201804:28

Summary

TLDREl guion describe el proceso de visualización de señales en el dominio de la frecuencia utilizando la Transformada Rápida de Fourier (FFT). Se explica cómo seleccionar el canal de señal, elegir ventanas de不同类型的s como Hanning, ajustar unidades verticales en decibelios o voltios RMS, y modificar el offset y escala para mejorar la visualización. Se muestra cómo cambiar la frecuencia de una señal para observar su desplazamiento en la gráfica de frecuencias, y cómo la reducción de la amplitud afecta la potencia espectral. Además, se explora la representación de armónicos en señales cuadradas, cambiando el rango de frecuencias y el centro de la gráfica para observar cómo disminuye la potencia espectral a medida que aumenta la frecuencia.

Takeaways

🔍 Se describe el proceso de obtener una representación de una señal en el dominio de la frecuencia utilizando la Transformada Rápida de Fourier (FFT).
🎛️ Se menciona la selección de diferentes canales para la visualización de la señal, como el canal 1 o el canal 2.
🏗️ Se explica la importancia de la ventana en el cálculo de la FFT, y se presentan cuatro tipos de ventanas disponibles.
📊 Se discute la opción de visualizar la señal en unidades verticales en decibelios o en voltios RMS y peak-to-peak.
🔧 Se describe cómo ajustar el offset y la escala para mejorar la visualización de la señal en la gráfica de frecuencias.
📈 Se observa un pico en la representación de frecuencia que corresponde a la señal de 5 Hz y 2.25 voltios pico a pico.
🔄 Se muestra cómo el cambio en la frecuencia de la señal afecta la posición del pico en la gráfica de frecuencias.
🔧 Se detalla cómo ajustar el centro de la gráfica para centrar la visualización en una frecuencia específica, como los 5 megahercios.
📉 Se ilustra cómo disminuir la amplitud de la señal afecta la potencia espectral en la gráfica de frecuencias.
🔵 Se explora la visualización de armónicos en una señal cuadrada y cómo estos cambian con la frecuencia y la amplitud.

Q & A

¿Qué herramienta se utiliza para obtener una representación de la señal en el dominio de la frecuencia?
-Se utiliza la Transformada Rápida de Fourier (FFT) para obtener una representación de la señal en el dominio de la frecuencia.
¿Cómo se activa la función de la Transformada Rápida de Fourier en el software mencionado?
-Se activa dando clic en un botón específico o seleccionando la opción en el submenú de la función.
¿Cuál es la diferencia entre el canal 1 y el canal 2 en el contexto del script?
-El canal 1 y el canal 2 son opciones para seleccionar la fuente de la señal que se desea analizar en el software.
¿Qué es una ventana en el contexto de la Transformada Rápida de Fourier?
-Una ventana es un método utilizado para calcular la FFT, y define cómo se multiplica la señal antes de aplicar la transformada.
¿Cuáles son los tipos de ventanas disponibles en el software según el script?
-Los tipos de ventanas disponibles son_Rectangular, Hanning, Hamming y Blackman, aunque en el script se menciona específicamente la ventana Hanning.
¿Qué unidades de medida se pueden utilizar para las unidades verticales en la representación de la señal?
-Las unidades verticales pueden estar en decibelios o en voltios RMS y voltios de pico a pico.
¿Qué función cumple el offset en la visualización de la señal?
-El offset permite bajar la señal en la visualización, lo que ayuda a centrarla mejor en la pantalla y a ajustar la escala de visualización.
¿Cómo se puede cambiar el rango de frecuencias mostrado en la gráfica de la señal?
-Se puede cambiar el rango de frecuencias (span) y el centro (center) en la configuración de la gráfica para mostrar diferentes partes de la señal en el dominio de la frecuencia.
¿Qué sucede cuando se aumenta la frecuencia de la señal en el generador de funciones?
-Al aumentar la frecuencia de la señal en el generador, se observa un desplazamiento de la señal senoidal hacia la derecha en la gráfica de la FFT.
¿Qué se puede ver en la gráfica de la señal cuando se utiliza una señal cuadrada como entrada?
-Cuando se utiliza una señal cuadrada, se pueden ver los armónicos en la gráfica de la señal, los cuales disminuyen en potencia espectral a medida que aumenta la frecuencia.
¿Cómo se pueden ajustar los armónicos en la visualización de la señal?
-Se pueden ajustar los armónicos cambiando el span y el center en la configuración de la gráfica, lo que permite ver más o menos armónicos dependiendo de la configuración.

Outlines

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📊 Análisis de Señales en Dominio de Frecuencia

El primer párrafo explica cómo obtener una representación de una señal en el dominio de la frecuencia utilizando la Transformada Rápida de Fourier (TRF). Se menciona la selección de diferentes canales y la configuración de la ventana de análisis, como la ventana Hanning. Además, se discute la elección de unidades verticales en dB o en voltios RMS y la capacidad de ajustar el offset y la escala para visualizar la señal de manera más clara. Se ilustra cómo el cambio en la frecuencia de una señal afecta la representación en la TRF, mostrando un desplazamiento hacia la derecha cuando aumenta la frecuencia. También se explora cómo la potencia espectral varía con la frecuencia y la amplitud de la señal, y se menciona la visualización de armónicos en señales cuadradas al ajustar los parámetros de la TRF.

Mindmap

Keywords

💡Transformada Rápida de Fourier (FFT)

La Transformada Rápida de Fourier es un algoritmo que permite calcular eficientemente la Transformada de Fourier, una herramienta matemática utilizada para analizar señales en el dominio de la frecuencia. En el video, se menciona que se utiliza para obtener una representación de la señal en pantalla en el dominio de la frecuencia, permitiendo visualizar la distribución de frecuencias de una señal dada.

💡Dominio de la Frecuencia

El dominio de la frecuencia se refiere a la representación de una señal en términos de sus componentes de frecuencia. Es una forma de analizar señales para comprender qué frecuencias están presentes y su intensidad. En el video, el objetivo es obtener una representación de la señal en este dominio para poder visualizar y analizar sus características.

💡Ventana

En el contexto de la Transformada de Fourier, una ventana es una función que se multiplica con la señal antes de aplicar la FFT para reducir el efecto de los bordes y mejorar la precisión de la transformada. En el guion, se menciona que hay diferentes tipos de ventanas disponibles y se elige una específica para calcular la FFT.

💡Unidades Verticales

Las unidades verticales en un espectro de frecuencias pueden representar diferentes medidas de la amplitud de la señal, como decibelios o voltios RMS (root mean square). Estas unidades son importantes para interpretar la magnitud de los picos en el espectro y entender la potencia de las señales en diferentes frecuencias.

💡Offset

El offset es una ajuste que permite desplazar la señal en el eje vertical, lo que puede ayudar a centrar mejor la visualización en la señal de interés o a ajustar la escala de la señal para una mejor comprensión. En el guion, se menciona que el offset se puede cambiar para mejorar la visualización de la señal.

💡Escala

La escala en un espectrograma de frecuencias determina el rango de valores que se muestran en el eje vertical. Cambiar la escala permite enfocarse en diferentes rangos de amplitud de la señal, lo que puede ser útil para analizar características específicas de la señal.

💡Pico a Pico

El pico a pico se refiere a la diferencia de amplitud entre el máximo y el mínimo de una señal senoidal. En el video, se menciona el pico a pico de la señal para describir la amplitud de la señal en el dominio de la frecuencia.

💡Rango de Frecuencias (Span)

El rango de frecuencias, o span, es la extensión de frecuencias que se muestra en un espectrograma. En el guion, se ajusta el span para incluir diferentes rangos de frecuencias y visualizar armónicos o cambios en la señal.

💡Centro (Center)

El centro en un espectrograma de frecuencias es el punto focal en el eje horizontal que se puede ajustar para enfocarse en una región específica de frecuencias. En el video, se menciona que se puede cambiar el centro para centrar la visualización en una frecuencia específica, como 5 megahercios.

💡Armónicos

Los armónicos son frecuencias múltiplos enteros de la frecuencia fundamental de una señal. En el video, se discute cómo cambiar la frecuencia de una señal cuadrada y observar cómo sus armónicos se ven afectados en el espectrograma, mostrando una disminución en la potencia espectral a medida que aumenta la frecuencia.

Highlights

Obtener una representación de la señal en el dominio de la frecuencia mediante la transformada rápida de Fourier (FFT).

Seleccionar el canal de señal para analizar, como el canal 1 o el canal 2.

Elegir la ventana de análisis, como la ventana de Hanning, para la transformada de Fourier.

Configurar las unidades verticales en decibelios o voltios RMS para la visualización de la señal.

Utilizar el offset para ajustar la posición vertical de la señal en la gráfica.

Cambiar la escala vertical para ver mejor los detalles de la señal, como 100 milivoltios a 200 milivoltios.

Visualizar la señal en el dominio de la frecuencia, identificando el pico de frecuencia y su amplitud.

Establecer el rango de frecuencias (span) para analizar una sección específica de la señal.

Centrar la gráfica de la FFT en un punto específico de la frecuencia para una mejor visualización.

Observar el desplazamiento de la señal senoidal en la gráfica de la FFT al cambiar la frecuencia de la señal.

Ajustar la frecuencia de la señal para que el pico aparezca en el centro de la gráfica de la FFT.

Reducir la amplitud de la señal para observar mejor los detalles de la potencia espectral.

Analizar la señal cuadrada y observar la aparición de armónicos en la gráfica de la FFT.

Ajustar el span y el centro de la gráfica de la FFT para visualizar armónicos adicionales.

Observar la disminución de la potencia espectral en los armónicos a medida que aumenta la frecuencia.