Oskilloskoobi sageduss Kitsendus
Sageduspiirang
Oskilloskoobid, nagu multimeeterid, on olulised tööriistad selleks, et mõista võrkude toimimist. Siiski on neil oma piirangud. Oskilloskoobi tõhusaks kasutamiseks on oluline teada need piirangud ja leida viise nende lahendamiseks.
Üks oskilloskoobi peamisi omadusi on sageduspiirang. Sageduspiirang määrab, kui kiiresti see saab analoogsignaale näidata. Mis on sageduspiirang? Paljud arvavad, et see on maksimaalne sagedus, mida skoop suudab käsitelda. Tegelikult on sageduspiirang sellel sagedusel, kus signaali amplituud langab 3dB või 29,3% alla tõele amplituudile.
Maksimaalsel sertifitseeritud sagedusel näitab oskilloskoop 70,7% signaali tegelikust amplituudist. Näiteks, kui tegelik amplituud on 5V, siis näitab skoop seda umbes 3,5V.
Oskilloskoobid, mille sageduspiirang on 1 GHz või väiksem, omavad Gaussi- või alampäästekuiviku vastuse, mis alustab ühe kolmandiku -3 dB sagedusest ja järk-järgult väheneb kõrgematel sagedustel.
Skoodid, mille spetsifikatsioon on suurem kui 1 GHz, näitavad maksimaalselt tasakaalustatud vastust, mille lülitumine on teravam läheduses -3dB sagedusega. Skaapide sagedus, millel sisendsignaal väheneb 3 dB, peetakse skaapi sageduspiiranguna. Maksimaalselt tasakaalustatud vastusega oskilloskoob saab vähendada in-band signaale, mis on võrreldes Gaussi vastusega väiksemad, ja teha täpsemaid mõõteid in-band signaalidel.
Teisalt vähendab Gaussi vastusega skaap out-bands signaale, mis on võrreldes maksimaalselt tasakaalustatud vastusega väiksemad. See tähendab, et selline skaap omab kiiremat tõusuaja võrreldes sama sageduspiiranguga skaapidega. Skaapi tõusuaja spetsifikatsioon on tihe seotud selle sageduspiiranguga.
Gaussi vastusega oskilloskoob omab umbes 0,35/f BW tõusuajat, mis põhineb 10%-90% kriteeriumil. Maksimaalselt tasakaalustatud vastusega skaap omab umbes 0,4/f BW tõusuajat, mis põhineb sagedusliku lülitumise teravusele.
Tõusuajaks loetakse kiireim randa kiirus, mida oskilloskoop saab näidata, kui sisendsignaali tõusuajaks on lõpmatu. Selle teoreetilise väärtuse mõõtmine on võimatu, seega on parem arvutada praktiline väärtus.
Ettevaatusabinõud täpsete mõõtete tegemiseks oskilloskoobiga
Kasutajatele on esimeseks asjaks, mida nad peaksid teadma, skaapi sageduspiirangu piirang. Oskilloskoobi sageduspiirang peaks olema piisavalt lai, et hõlmata signaalis olevaid sagedusi ja sobivalt näidata lainekujundit.
Skaapi kooskasutatav proov on oluline rolli kaasates seadme toimimises. Oskilloskoobi sageduspiirang, samuti proovi, peaks olema õige kombinatsioonis. Sobimatuse skaapi prooviga võib halvendada kogu testimise tarbekaupade toimimist.
Sageduse ja amplituudi täpseks mõõtmiseks tuleb skaapi ja sellele liidetud proovi sageduspiirang olla palju kõrgem kui soovitud signaal. Näiteks, kui soovitud amplituudi täpsus on umbes 1%, siis skaapi berategur on 0,1x, mis tähendab, et 100MHz skaap suudab mõõta 10MHz signaali 1% veaga amplituudis.
Tuleb arvesse võtta skaapi õige käivitamise, et lainekujundi vaade oleks selgem.
Kasutajatel tuleb olla teadlikud maapeadest, kui tehakse kõrgekiiruselisi mõõteid. Klambi juhtme valmistamine toob kaasa induktiivsuse ja ringingi ringkonnas, mis mõjutab mõõteid.
Kokkuvõttes, analoogse skaapi puhul peaks skaapi sageduspiirang olema vähemalt kolm korda kõrgem kui süsteemi kõrgeim analoogsagedus. Digitaalsete rakenduste puhul peaks skaapi sageduspiirang olema vähemalt viis korda kõrgem kui süsteemi kiireim kellering.
