Честотно ограничение на осцилоскоп
Осцилоскопите са изключително полезен инструмент в света на електрониката след мултиметъра. Без осцилоскоп е трудно да се разбере какво се случва в една верига. Но този вид тестово оборудване има свои собствени ограничения. За да се преодолее това ограничение, трябва да се разбере напълно най-слабите връзки в системата и да се компенсира по най-добрия начин.
Важната характеристика на осцилоскопа е широчината на лентата. Колко бързо броят на аналоговите проби в секунда, които може да прочете, е ключов фактор за осцилоскопа. Да разберем първо, какво е широчина на лентата? Много от нас вярват, че максималната позволена честота от осцилоскопа е широчината на лентата. Всъщност, широчината на лентата на осцилоскопа е честотата, при която синусоидалният входен сигнал е намален с 3 дБ, което е с 29.3% по-малко от истинската амплитуда на сигнала.
Това означава, че при максималната допустима честота, амплитудата, показана от инструмента, е 70.7% от действителната амплитуда на сигнала. Например, при максимална честота, ако действителната амплитуда е 5V, тя ще бъде показана на екрана като ~3.5V.
Осцилоскоп с спецификация 1 ГХц или по-ниска, показва гаусов отговор или нискочестотен отговор, който е една трета от -3 дБ честотата в началото и бавно намалява при по-високи честоти.
Осцилоскопи с спецификация над 1 ГХц показват максимално плосък отговор с по-остър спад при -3 дБ честотата. Най-ниската честота на осцилоскопа, при която входният сигнал е намален с 3 дБ, се счита за широчина на лентата на осцилоскопа. Осцилоскопът с максимално плосък отговор може да намали в-лентата сигнали, които са по-малко сравнително с осцилоскопа с гаусов отговор и прави по-точни измервания на в-лентата сигнали.
От друга страна, осцилоскопът с гаусов отговор намалява извън-лентата сигнали, които са по-малко сравнително с осцилоскопа с максимално плосък отговор. Това означава, че такъв осцилоскоп има по-бързо време на нарастване сравнително с други осцилоскопи с еднаква спецификация за широчина на лентата. Спецификацията за времето на нарастване на осцилоскопа е тясно свързана с широчината на лентата му.
Осцилоскоп с гаусов отговор ще има време на нарастване около 0.35/f BW, основавайки се на критерия от 10% до 90%. Осцилоскоп с максимално плосък отговор има време на нарастване около 0.4/f BW, основавайки се на остrostta на характеристиката на спадането на честотата.
Трябва да разберете, че времето на нарастване е най-бързата скорост на ръба, която може да бъде произведена от осцилоскопа, ако входният сигнал има теоретично безкрайно бързо време на нарастване. Но за да се измери теоретичната стойност, е невъзможно, затова е по-добре да се изчисли практическата стойност.
Предпазни мерки за точни измервания с осцилоскоп
Първата нещо, което потребителите трябва да знаят, е ограничението на широчината на лентата на осцилоскопа. Широчината на лентата на осцилоскопа трябва да е достатъчно голяма, за да побере честотите в сигнала и да покаже вълновата форма правилно.
Сондата, използвана с осцилоскопа, играе важна роля в производителността на оборудването. Широчината на лентата на осцилоскопа, както и на сондата, трябва да са в правилна комбинация. Използването на неправилна сонда за осцилоскоп може да развали производителността на цялото тестово оборудване.
За да се измерят честотата и амплитудата точно, широчината на лентата на осцилоскопа и на сондата, прикачена към него, трябва да са много над сигнала, който искате да уловите точно. Например, ако необходимата точност на амплитудата е до ~1%, то факторът на обхвата на осцилоскопа трябва да бъде 0.1x, което означава, че 100МГц осцилоскоп може да улови 10МГц с грешка от 1% в амплитудата.
Трябва да се вземе предвид правилното активиране на осцилоскопа, за да е резултантната визия на вълновата форма много по-ясна.
Потребителите трябва да бъдат наясно с клипсите за земя при извършване на измервания с висока скорост. Жицата на клипсата произвежда индуктивност и вибрации във веригата, които влияят на измерванията.
Резюме на цялата статия е, че за аналогов осцилоскоп, широчината на лентата на осцилоскопа трябва да е поне три пъти по-голяма от най-високата аналогова честота на системата. За цифрови приложения, широчината на лентата на осцилоскопа трябва да е поне пет пъти по-голяма от най-бързата честота на часовника на системата.
Изявление: Уважавайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на правата, моля се обратете за изтриване.
