ಒಸಿಲೋಸ್ಕೋಪ್‌ನ ಆವರ್ತನ ಮಿತಿ

बैंडविड्थ सीमा

ऑसिलोस्कोप, मल्टीमीटर की तरह, सर्किटों को समझने के लिए आवश्यक उपकरण हैं। हालांकि, इनकी कुछ सीमाएँ होती हैं। ऑसिलोस्कोप का प्रभावी उपयोग करने के लिए, इन सीमाओं को जानना और उन्हें संबोधित करने के तरीके ढूंढना बहुत महत्वपूर्ण है।

एक ऑसिलोस्कोप की एक महत्वपूर्ण विशेषता उसकी बैंडविड्थ है। बैंडविड्थ यह निर्धारित करती है कि यह एनालॉग सिग्नल को कितनी तेजी से नमूना ले सकता है। बैंडविड्थ क्या है? कई लोग सोचते हैं कि यह स्कोप द्वारा संभाली जा सकने वाली अधिकतम आवृत्ति है। वास्तव में, बैंडविड्थ वह आवृत्ति है जहाँ सिग्नल का एम्प्लिट्यूड 3dB, या 29.3% अपने वास्तविक एम्प्लिट्यूड से कम हो जाता है।

अधिकतम रेटेड आवृत्ति पर, ऑसिलोस्कोप सिग्नल के वास्तविक एम्प्लिट्यूड का 70.7% दिखाता है। उदाहरण के लिए, यदि वास्तविक एम्प्लिट्यूड 5V है, तो स्कोप इसे लगभग 3.5V के रूप में प्रदर्शित करेगा।

1 GHz या उससे कम बैंडविड्थ वाले ऑसिलोस्कोप गाउसियन या लो-पास फ्रिक्वेंसी रिस्पॉन्स दर्शाते हैं, -3 dB आवृत्ति का एक-तिहाई से शुरू होकर उच्च आवृत्तियों पर धीरे-धीरे कम होते हैं।

1 GHz से अधिक बैंडविड्थ वाले स्कोप -3dB आवृत्ति के पास एक तीव्र रोल-ऑफ वाला अधिकतम फ्लैट रिस्पॉन्स दर्शाते हैं। स्कोप का बैंडविड्थ उस निम्नतम आवृत्ति के रूप में माना जाता है जिस पर इनपुट सिग्नल 3 dB कम हो जाता है। अधिकतम फ्लैट रिस्पॉन्स वाला ऑसिलोस्कोप गाउसियन रिस्पॉन्स वाले ऑसिलोस्कोप की तुलना में बैंड में सिग्नलों को कम घटित करता है और बैंड में सिग्नलों पर अधिक सटीक माप करता है।

दूसरी ओर, गाउसियन रिस्पॉन्स वाला स्कोप अधिकतम फ्लैट रिस्पॉन्स वाले स्कोप की तुलना में बैंड के बाहर के सिग्नलों को कम घटित करता है। इसका मतलब यह है कि ऐसा स्कोप उसी बैंडविड्थ स्पेसिफिकेशन वाले अन्य स्कोपों की तुलना में तेज राइज टाइम का रखता है। एक स्कोप का राइज टाइम स्पेसिफिकेशन उसकी बैंडविड्थ से घनिष्ठ रूप से संबंधित है।

एक गाउसियन रिस्पॉन्स वाला ऑसिलोस्कोप 10% से 90% के मानदंड पर लगभग 0.35/f BW का राइज टाइम रखेगा। एक अधिकतम फ्लैट रिस्पॉन्स वाला स्कोप फ्रिक्वेंसी रोल-ऑफ विशेषता की तीव्रता के आधार पर लगभग 0.4/f BW का राइज टाइम रखेगा।

राइज टाइम वह सबसे तेज एज स्पीड है जिसे एक ऑसिलोस्कोप दिखा सकता है यदि इनपुट सिग्नल का राइज टाइम अनंत रूप से तेज हो। इस सैद्धांतिक मान को मापना असंभव है, इसलिए एक व्यावहारिक मान की गणना करना बेहतर है।

ऑसिलोस्कोप में सटीक माप के लिए आवश्यक सावधानियाँ

उपयोगकर्ताओं को जानना चाहिए कि स्कोप की बैंडविड्थ सीमा क्या है। ऑसिलोस्कोप की बैंडविड्थ सिग्नल के भीतर की आवृत्तियों को समायोजित करने और वेवफॉर्म को सही तरीके से प्रदर्शित करने के लिए पर्याप्त चौड़ी होनी चाहिए।

स्कोप के साथ उपयोग किए जाने वाले प्रोब उपकरण के प्रदर्शन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। ऑसिलोस्कोप की बैंडविड्थ और प्रोब दोनों का सही संयोजन होना चाहिए। अनुचित ऑसिलोस्कोप प्रोब का उपयोग पूरे टेस्ट उपकरण के प्रदर्शन को खराब कर सकता है।

आवृत्ति और एम्प्लिट्यूड को सटीक रूप से मापने के लिए, स्कोप और उसके साथ जोड़े गए प्रोब की बैंडविड्थ आप जो सिग्नल को सटीक रूप से कैप्चर करना चाहते हैं, उससे बहुत ऊपर होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि एम्प्लिट्यूड की आवश्यक सटीकता ~1% है, तो स्कोप के बैंडविड्थ को 0.1x से गुणा करें, जिसका मतलब है 100MHz स्कोप 10MHz को 1% त्रुटि के साथ कैप्चर कर सकता है।

स्कोप के सही ट्रिगरिंग को ध्यान में रखना चाहिए ताकि वेवफॉर्म का परिणामी दृश्य बहुत स्पष्ट हो।

उपयोगकर्ताओं को उच्च-गति के माप के दौरान ग्राउंड क्लिप्स के बारे में ध्यान रखना चाहिए। क्लिप के तार लूप और रिंगिंग उत्पन्न करते हैं जो मापों को प्रभावित करते हैं।

पूरे लेख का सारांश यह है कि एनालॉग स्कोप के लिए, स्कोप की बैंडविड्थ सिस्टम की उच्चतम एनालॉग आवृत्ति से कम से कम तीन गुना अधिक होनी चाहिए। डिजिटल एप्लिकेशन के लिए, स्कोप की बैंडविड्थ सिस्टम की सबसे तेज क्लॉक दर से कम से कम पांच गुना अधिक होनी चाहिए।