Transformada rápida de Fourier (FFT) en un osciloscopio: ¿un mito o realidad?

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En la revista de hoy vamos a hablar de una función matemática - transformada rápida de Fourier, también conocida por sus siglas en inglés FFT. FFT utilizan para realizar el análisis espectral de señales: con su ayuda podemos descomponer una señal periódica en sus componentes harmónicos. Hoy en día prácticamente todos los osciloscopios digitales tienen esta función y en esta revista nosotros trataremos de verificar si esta en realizad funciona cómo es debido. En calidad de un conejo de Indias hemos escogido el osciloscopio SIGLENT SDS 1102X. Con ayuda de generador de señales RIGOL DG 2041A vamos a suministrar a nuestro osciloscopio una señal con la amplitud de 1 V y frecuencias 1 kHz y 1 MHz.
Utilizando la función FFT nosotros descompondremos esta señal en sus componentes harmónicos y al sumarlos intentaremos de restablecer la señal inicial. Para empezar recordemos un poquito la teoría.
Podemos representar un meandro con ayuda de siguiente fórmula. Si la transcribiremos de manera ampliada podemos ver que un meandro está compuesto de harmónicas impares: primera, tercera, quinta, etcétera. Entonces nuestra meta es encontrar estos coeficientes de amplitud correspondientes a cada una de las harmónicas y construir nuestro propio meandro. Obviamente este no será perfecto ya que nosotros podemos encontrar solamente un número limitado de estos coeficientes. En nuestro caso particular intentaremos de encontrar los seis primeros coeficientes - es decir de llegar hasta undécima harmónica.
Y bien, hemos suministrado a la entrada del osciloscopio un meandro con frecuencia 1 kHz y amplitud 1 V. Aquí se indica la envergadura.
Activamos la función FFT y podemos ver nuestro meandro descompuesto en una fila de harmónicas. Voy a aumentar un poquito la exploración y apuntar los coeficientes de amplitud.
Cursor se encuentra en el modo de seguimiento y tenemos:
El primer pico tiene la frecuencia 1 kHz y esta será nuestra primera harmónica. Su valor en este punto es 880 mV. Apuntemos: A1 es igual a 880 mV.
Seguimos con la tercera harmónica - punto A3. Aumentemos aún más la escala para poder verla mejor. A la frecuencia de 3 kHz corresponde el valor 296 mV.
Seguimos hasta alcanzar 5 kHz. En el punto A5 tenemos 168 mV.
Seguimos con el punto A7. Tenemos 7 kHz y 118 mV. Una vez más aumento la escala para poder ver los picos y seguimos con la harmónica de 9 kHz. En el punto A9 tenemos 89 mV.
Próximo punto es A11. 11 kHz y amplitud de voltaje en este punto es 73 mV. Apuntemos un valor más.
En el punto A13 tenemos el valor 68 mV.
Ahora vamos con la prueba número dos.
Ahora veamos los resultados de prueba número dos. Aquí los resultados coinciden aún más. Margen de error de FFT es alrededor de 5%. Tomando en cuenta que todas las operaciones el osciloscopio realizó con una señal física y en el tiempo real, podemos considerar que hemos obtenido un resultado perfecto.
En este video hemos demostrado que en los osciloscopios digitales, o por lo menos en el modelo SIGLENT SDS1102X, la transformada rápida de Fourier no es algo aparente, sino una herramienta seria que realmente puede ser utilizada para analizar el espectro de las señales.
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#toolboom #osciloscopio #electrónica

[@ElsaGrasso]

muy didactico preciso, muchas gracias!

[@ELECTROxigeno76.]

Добрый день, инженер, отличное видео развеяло многие сомнения, и нам придется посмотреть, будет ли в других осциллографах FFT таким же, как тот, который вы представляете.🎩

[@sergiotrevino9892]

Amigo realmente me has aterrizado las ideas, muchas gracias por el aporte.

[@ToolBoomVideo]

¡Hola! ¡Gracias por su interés y buenas referencias!

[@juanfwidlar86]

muy buena reseña, excelente por que justificaste tu análisis mediante el desarrollo de serie de Fourier, saludos

[@escobaredgar1]

Muy buena presentación!!! Muchas gracias por compartirlo!

[@joseluciolopezc.6214]

muy didáctico su vídeo. Gracias

[@tarzanchita9811]

Rusos muy sobresaliente! Gracias por el vídeo, me suscribo!

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[@sermannhoffman1498]

Fabulosa explicacion, muchisimas gracias.

[@ToolBoomVideo]

¡Hola! ¡Nos complace mucho que el video le gustó, agradecemos su comentario!

[@nairqu5894]

...wow, graciasss, con acento ruso y todo ;)

[@RatherOvertime]

porque en ocasiones se toma como el primer armonico = 0?

[@manuelalejandrolopezg9281]

muy buen vídeo, una demostración convincente.

[@alanag7068]

me salvaste!!! :D mil gracias, muy buen vídeo

[@ToolBoomVideo]

¡Hola! ¡Nos complace mucho que el video le gustó, agradecemos su comentario!

[@danielbeltranleon2272]

presentacion muy clara , gracias

[@diegogarciamedina6363]

hola, cual es la máxima frecuencia de la señal para fft con un osciloscopio Siglent de 100 MHz? Podré hacer fft a una señal de 21 MHz? gracias

[@alexandresilva9311]

Amigo desde que a onda seja senoidal pode analisar 100mhz tranquilamente mais se for onda quadrada vai sem bem reduzida a frequência

[@diegogarciamedina6363]

@@alexandresilva9311 muito obrigado

[@angelosarrocchi]

Que es lo que significa el Sa en morado?

[@ToolBoomVideo]

¡Hola! Este parámetro muestra cuántas muestras por segundo ves en la pantalla. (G samples/second)

[@clubk3297]

genial video! ahora me doy cuenta que el osiloscopio que me compre le faltan muchas funciones uwu

[@ToolBoomVideo]

¡Hola! ¡Nos complace mucho que el video le gustó! Nosotros seguiremos filmando más videos informativos en los que vamos a tratar muchas otras cuestiones técnicas. ¡Siga con nosotros!

[@raulmg1264]

Muy buen aporte!!, es posible compartir el archivo en mathcad?, please.

[@ToolBoomVideo]

¡Hola! Gracias por su interés. Lamentablemente ya no tenemos el archivo en Mathcad debido a que el video ya es bastante viejo, y este fue borrado.

[@raulmg1264]

La versión mathcad 14 ó 15 sirve para graficar las señales?

[@oscarluciani7002]

Excelente video ! !

[@omarespinozac.8868]

Felicitaciones muy buen vídeo, que marca de osciloscopio me recomendarias RIGOL o SIGLENT

[@ToolBoomVideo]

¡Hola! Las compañías RIGOL y SIGLENT fabrican fiables y eficientes equipos de medición más o menos de la misma clase. RIGOL lleva más tiempo en el mercado y ya ganó la confianza de muchos usuarios. A su vez, los equipos de marca SIGLENT son un poco más baratos. Nosotros con seguridad recomendamos equipos de ambas estas marcas a nuestros usuarios. Por estas razones, en el caso de elegir entre osciloscopios de marcas RIGOL y SIGLENT, sería más razonable fijarse en las características técnicas de cada modelo en particular (ancho de banda, frecuencia de muestreo y otras características esenciales).

[@PonchoRax]

Que programa usas para gráficar? Saludos

[@ToolBoomVideo]

Para hacer diagramas nosotros utilizamos el programa Mathcad Professional

[@CarlosMendez-zs8fq]

En el video se observa que comete un pequeño error de medición en la tercera y cuarta componente, así que el resultado pudo haber sido un poco mejor, lo importante es que la aproximación fue bastante buena.

[@SergioRGomar]

Mito