Frekvenc-limito de Oskiloskopo

Bendoplimo

Osciloscopoj, kiel multmetroj, estas esencaj iloj por kompreni cirkvitojn. Tamen, ili havas limigojn. Por efektive uzi osciloskopon, estas grava scii ĉi tiujn limigojn kaj trovi manierojn por trakti ilin.

Unu el la ĉefaj trajtoj de osciloskopo estas ĝia bendoplimo. Bendoplimo determinas kiom rapide ĝi povas specimi analogajn signalojn. Kio estas bendoplimo? Multaj pensas, ke ĝi estas la maksimuma frekvenco, kiun skopo povas trakti. Fakte, bendoplimo estas la frekvenco, kie la amplitudo de signalo malpligrandiĝas je 3dB, aŭ 29.3% sub ĝia vera amplitudo.

Je la maksimuma indikita frekvenco, la osciloskopo montras 70.7% de la vera amplitudo de la signalo. Ekzemple, se la vera amplitudo estas 5V, la skopo montros ĝin proksimume kiel 3.5V.

Osciloskopoj kun bendoplimo de 1 GHz aŭ malpli havas Gaussianan aŭ malalt-pasan frekvencon reagon, komencante je unu tria de la -3 dB frekvenco kaj postmalsupre malpligrandiĝanta je pli altaj frekvencoj.

Skopoj kun specifo pli ol 1 GHz montras maksimume ebenan reagon kun pli akra malkresko proksime de la -3dB frekvenco. La plej malalta frekvenco de osciloskopo, je kiu la eniga signalo malpligrandigas je 3 dB, estas konsiderata kiel la bendoplimo de la skopo. Osciloskopo kun maksimume ebena reago povas malpligrandigi en-bandon signalojn, kiuj estas malpli komparite al osciloskopo kun la Gaussiana respondo, kaj faras pli precizajn mezurojn sur en-bandon signaloj.

Aliflanke, la skopo kun Gaussian-respondo malpligrandigas ekster-bandajn signalojn, kiuj estas malpli komparite al la skopo kun la maksimume ebena respondo. Tio signifas, ke tia skopo havas pli rapidan leviĝotempon kompare al aliaj skopoj kun sama bendoplimo specifo. Leviĝotempo-specifo de skopo estas streta rilatita al ĝia bendoplimo.

Gaussiana tipo osciloskopo havos leviĝotempon de 0.35/f BW proksimume bazitan sur 10% ĝis 90% kriterio. Maksimume ebena responda tipo skopo havas leviĝotempon de 0.4/f BW proksimume bazitan sur la akreco de la frekvenca malkreska karakterizo.

Leviĝotempo estas la plej rapida flanka rapido, kiun osciloskopo povas montri, se la eniga signalo havas senlime rapidan leviĝotempon. Mezuri ĉi tiun teorian valoron estas neebla, do pli bone estas kalkuli praktikan valoron.

Precaution Required for Precise Measurements in Oscilloscope

La unua afero, kion uzantoj devas scii, estas la bendoplimlimigo de la skopo. La bendoplimo de la osciloskopo devus esti sufiĉe larĝa por akomodi la frekvencojn ene de la signalo kaj priskribi la ondonformon propre.

La sondaĵo uzata kun la skopo ludas gravan rolon en la performanco de la ekiparo. La bendoplimo de la osciloskopo kaj ankaŭ la sondaĵo devus esti en ĝusta kombinaĵo. Uzo de nepropra osciloskopa sondaĵo povas ruini la performancon de la tuta testa ekiparo.

Por mezuri frekvencon kaj amplitudon precize, la bendoplimo de ambaŭ la skopo kaj la al ĝi aligita sondaĵo devus esti sufiĉe alta super la signalo, kiun vi volas pritraki precise. Ekzemple, se la bezonata precizeco de amplitudo estas ĝis ~1%, tiam reduktu la faktoron de la skopo je 0.1x, tio signifas, ke 100MHz skopo povas pritraki 10MHz kun 1% eraro en amplitudo.

Oni devas preni en konsideron la korrektan aktivigon de la skopo, tiel ke la rezulta vido de la ondonformo estos multe pli klara.

Uzantoj devas esti atentaj pri grundoklipoj dum farado de rapida mezuro. La drato de la klipo produktas induktancon kaj resonadon en la cirkvito, kio afektas la mezurojn.

La resumo de la tuta artikolo estas, ke por analoga skopo, la bendoplimo de la skopo devus esti almenaŭ trioble pli alta ol la plej alta analoga frekvenco de la sistemo. Por cifera aplikado, la bendoplimo de la skopo devus esti almenaŭ kvinoble pli alta ol la plej rapida horloĝfrekvenco de la sistemo.