Limitació de freqüència d'un oscil·loscopi
Els oscil·loscopis són una eina increïblement útil en el món de l'electrònica després d'un multímetre. Sense un oscil·loscopi, és bastant difícil saber què passa en un circuit. Però aquest tipus d'equip de prova té les seves pròpies limitacions. Per superar aquesta limitació, cal entendre completament els eslabons més febles del sistema i compensar-ho de la millor manera possible.
La característica important de l'oscil·loscopi és l'amplada de banda. Quan més ràpidament pugui llegir el nombre d'amostratges analògiques per segon, més rellevant és per a l'oscil·loscopi. Primer, anem a entendre què és l'amplada de banda. La majoria de nosaltres creiem que la freqüència màxima permès per un oscil·loscopi és l'amplada de banda. En realitat, l'amplada de banda d'un oscil·loscopi és la freqüència a la qual un senyal sinusoidal d'entrada es veu atenuat en 3dB, que és un 29,3% menys de l'amplitud real del senyal.
Això significa que al punt de freqüència màxima especificada, l'amplitud mostrada pel instrument és el 70,7% de l'amplitud real del senyal. Suposem que a la freqüència màxima, l'amplitud real és de 5V, però es mostrarà a la pantalla com ~3,5V.
Els oscil·loscopis amb una especificació d'amplada de banda de 1 GHz o inferior mostren una resposta gaussiana o de baixa passa, que és un terç de la freqüència -3 dB inicial i es redueix lentament a freqüències més altes.
Els oscil·loscopis amb una especificació superior a 1 GHz mostren una resposta màximament plana amb una caiguda més neta propera a la freqüència -3dB. La freqüència més baixa de l'oscil·loscopi a la qual el senyal d'entrada es veu atenuat en 3 dB es considera com l'amplada de banda de l'oscil·loscopi. L'oscil·loscopi amb una resposta màximament plana pot atenuar els senyals in-band de forma menor comparativa amb l'oscil·loscopi amb resposta gaussiana i fer mesures més precises en els senyals in-band.
D'altra banda, l'oscil·loscopi amb resposta gaussiana atenueix els senyals fora de banda de forma menor comparativa amb l'oscil·loscopi amb resposta màximament plana. Això significa que aquest oscil·loscopi té un temps de pujada més ràpid comparativament amb altres oscil·loscopis amb la mateixa especificació d'amplada de banda. La especificació del temps de pujada d'un oscil·loscopi està molt relacionada amb la seva amplada de banda.
Un oscil·loscopi de tipus resposta gaussiana tindrà un temps de pujada d'aproximadament 0,35/f BW basat en un criteri del 10% al 90%. Un oscil·loscopi de tipus resposta màximament plana tindrà un temps de pujada d'aproximadament 0,4/f BW basat en la nitidesa de la característica de caiguda de freqüència.
Cal entendre que el temps de pujada és la velocitat de bord més ràpida que podria produir l'oscil·loscopi si el senyal d'entrada té un temps de pujada teòricament infinitament ràpid. Però mesurar el valor teòric és impossible, així que és millor calcular el valor pràctic.
Precaucions requerides per a mesuraments precisos en l'oscil·loscopi
La cosa més important que els usuaris han de saber és la limitació d'amplada de banda de l'oscil·loscopi. L'amplada de banda de l'oscil·loscopi hauria de ser prou ampla per acomodar les freqüències dins del senyal i mostrar correctament la forma d'ona.
La sonda utilitzada amb l'oscil·loscopi juga un paper important en el rendiment de l'equip. L'amplada de banda de l'oscil·loscopi, així com la sonda, haurien de combinar-se de manera adequada. Utilitzar una sonda d'oscil·loscopi inadequada pot deteriorar el rendiment de tot l'equip de prova.
Per a mesurar la freqüència, així com l'amplitud, amb precisió, l'amplada de banda tant de l'oscil·loscopi com de la sonda connectada a ell haurien de ser considerablement superiors al senyal que es vol capturar amb precisió. Per exemple, si la precisió requerida de l'amplitud és d'aproximadament el 1%, llavors el factor de berate de l'oscil·loscopi hauria de ser de 0,1x, això significa que un oscil·loscopi de 100MHz pot capturar 10MHz amb un error del 1% en l'amplitud.
Cal tenir en compte la correcta activació de l'oscil·loscopi per tal que la vista resultant de la forma d'ona sigui més clara.
Els usuaris haurien de ser conscients dels clips de terra mentre prenen mesures d'alta velocitat. El fil del clip produeix inductància i resonància al circuit, que afecta les mesures.
El resum de tot l'article és que per a un oscil·loscopi analògic, l'amplada de banda de l'oscil·loscopi ha de ser almenys tres vegades més alta que la freqüència analògica més alta del sistema. Per a aplicacions digitals, l'amplada de banda de l'oscil·loscopi ha de ser almenys cinc vegades més alta que la taxa de rellotge més ràpida del sistema.
Declaració: Respecteu l'original, els bons articles mériten ser compartits, si hi ha infracció contacteu per eliminar.
