অসিলোস্কোপের ফ্রিকোয়েন্সি সীমাবদ্ধতা

ব্যান্ডউইথ সীমা

অসিলোস্কোপ, মাল্টিমিটারের মতো, সার্কিট বোঝার জন্য অপরিহার্য সরঞ্জাম। তবে এগুলির সীমাবদ্ধতা রয়েছে। একটি অসিলোস্কোপ কার্যকরভাবে ব্যবহার করার জন্য, এই সীমাবদ্ধতাগুলি জানা এবং তাদের সমাধান খুঁজা প্রয়োজন।

একটি অসিলোস্কোপের একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল তার ব্যান্ডউইথ। ব্যান্ডউইথ নির্ধারণ করে এটি কত দ্রুত অনুমানিক সংকেত নমুনা করতে পারে। ব্যান্ডউইথ কী? অনেকে মনে করে এটি স্কোপ যত উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সম্পর্কিত হতে পারে। আসলে, ব্যান্ডউইথ হল সেই ফ্রিকোয়েন্সি যেখানে সংকেতের আম্পলিটিউড 3dB, বা 29.3% হ্রাস পায় তার বাস্তব আম্পলিটিউডের তুলনায়।

সর্বোচ্চ রেটেড ফ্রিকোয়েন্সিতে, অসিলোস্কোপ 70.7% সংকেতের বাস্তব আম্পলিটিউড প্রদর্শন করে। উদাহরণস্বরূপ, যদি বাস্তব আম্পলিটিউড 5V হয়, তাহলে স্কোপটি এটিকে 3.5V হিসাবে প্রদর্শন করবে।

1 GHz বা তার কম ব্যান্ডউইথ সম্পন্ন অসিলোস্কোপগুলি গাউসিয়ান বা লো-পাস ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া প্রদর্শন করে, -3 dB ফ্রিকোয়েন্সির এক-তৃতীয়াংশ থেকে শুরু করে এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে ধীরে ধীরে হ্রাস পায়।

1 GHz এর বেশি স্পেসিফিকেশন সম্পন্ন স্কোপগুলি -3dB ফ্রিকোয়েন্সির কাছাকাছি একটি সুস্পষ্ট রোল-অফ সহ সর্বোচ্চ সমতল প্রতিক্রিয়া প্রদর্শন করে। স্কোপের ব্যান্ডউইথ হল সেই কম ফ্রিকোয়েন্সি যেখানে ইনপুট সংকেত 3 dB হ্রাস পায়। সর্বোচ্চ সমতল প্রতিক্রিয়া সম্পন্ন অসিলোস্কোপ গাউসিয়ান প্রতিক্রিয়া সম্পন্ন অসিলোস্কোপের তুলনায় ব্যান্ড-আন্দরের সংকেত কম হ্রাস করে এবং ব্যান্ড-আন্দরের সংকেতে সঠিক পরিমাপ করতে পারে।

অন্যদিকে, গাউসিয়ান প্রতিক্রিয়া সম্পন্ন স্কোপ সর্বোচ্চ সমতল প্রতিক্রিয়া সম্পন্ন স্কোপের তুলনায় ব্যান্ড-বাইরের সংকেত কম হ্রাস করে। এটি বোঝায় যে এরূপ স্কোপ একই ব্যান্ডউইথ স্পেসিফিকেশনের অন্য স্কোপের তুলনায় দ্রুত রাইজ টাইম রয়েছে। একটি স্কোপের রাইজ টাইম স্পেসিফিকেশন তার ব্যান্ডউইথের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত।

একটি গাউসিয়ান প্রতিক্রিয়া সম্পন্ন অসিলোস্কোপের 10% থেকে 90% মানদণ্ডের ভিত্তিতে রাইজ টাইম হবে 0.35/f BW প্রায়। সর্বোচ্চ সমতল প্রতিক্রিয়া সম্পন্ন স্কোপের রাইজ টাইম ফ্রিকোয়েন্সি রোল-অফ বৈশিষ্ট্যের সুস্পষ্টতার ভিত্তিতে 0.4/f BW প্রায়।

রাইজ টাইম হল অসিলোস্কোপ যদি ইনপুট সংকেতের রাইজ টাইম অসীম দ্রুত হয়, তাহলে অসিলোস্কোপ প্রদর্শন করতে পারে সবচেয়ে দ্রুত এজ গতি। এই তাত্ত্বিক মান পরিমাপ করা অসম্ভব, তাই একটি প্রায়োগিক মান গণনা করা ভালো।

অসিলোস্কোপে সঠিক পরিমাপের জন্য প্রয়োজনীয় সতর্কতা

ব্যবহারকারীদের যা জানা প্রয়োজন, তা হল স্কোপের ব্যান্ডউইথ সীমাবদ্ধতা। অসিলোস্কোপের ব্যান্ডউইথ যথেষ্ট বিস্তৃত হওয়া উচিত যাতে সংকেতের ফ্রিকোয়েন্সি সমূহ স্কোপে প্রদর্শিত হয় এবং ওয়েভফর্ম সঠিকভাবে দেখায়।

স্কোপের সাথে ব্যবহৃত প্রোব সরঞ্জামের পারফরম্যান্সে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে। অসিলোস্কোপের এবং প্রোবের ব্যান্ডউইথ সঠিক সমন্বয়ে থাকা উচিত। অপ্রযুক্ত অসিলোস্কোপ প্রোব ব্যবহার করলে সম্পূর্ণ টেস্ট সরঞ্জামের পারফরম্যান্স খারাপ হতে পারে।

ফ্রিকোয়েন্সি এবং আম্পলিটিউড সঠিকভাবে পরিমাপ করার জন্য, স্কোপ এবং তার সাথে সংযুক্ত প্রোবের ব্যান্ডউইথ সংকেতের চেয়ে বেশি হওয়া উচিত। উদাহরণস্বরূপ, যদি আম্পলিটিউডের প্রয়োজনীয় সঠিকতা ~1% হয়, তাহলে স্কোপের বেটা ফ্যাক্টর 0.1x হবে, অর্থাৎ 100MHz স্কোপ 10MHz সংকেত 1% ত্রুটিতে প্রদর্শন করতে পারে।

স্কোপের সঠিক ট্রিগারিং বিবেচনা করা উচিত যাতে ওয়েভফর্মের ফলাফল দৃশ্য অনেক পরিষ্কার হয়।

ব্যবহারকারীরা উচ্চ-গতির পরিমাপ করার সময় গ্রাউন্ড ক্লিপের সাথে সতর্ক থাকা উচিত। ক্লিপের তার সার্কিটে ইনডাক্টেন্স এবং রিংগিং তৈরি করে যা পরিমাপকে প্রভাবিত করে।

গোটা নিবন্ধের সারাংশ হল, অ্যানালগ স্কোপের জন্য, স্কোপের ব্যান্ডউইথ হল কমপক্ষে সিস্টেমের সর্বোচ্চ অ্যানালগ ফ্রিকোয়েন্সির তিন গুণ। ডিজিটাল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, স্কোপের ব্যান্ডউইথ হল কমপক্ষে সিস্টেমের সবচেয়ে দ্রুত ক্লক রেটের পাঁচ গুণ।