Oscilloskoobi sageduspiirang
Oskilloskoobid on elektronikamaailmas väga kasulik vahend pärast multimeetrit. Ilma skoobita on raske teada, mis toimub kõrvalt. Kuid see tüüp testvarustust omab oma piiranguid. Et need piirangud ületada, tuleb täielikult mõista süsteemi nõrged lingid ja kompenseerida seda parimal võimalikul viisil.
Oskilloskoobi olulisem omadus on laiusekandeväli. Analoogsete näidete arv sekundis, mida see saab lugeda, on oskilloskoobi puhul võtmefaktor. Mõistagu esmalt, mis on laiusekandeväli? Paljud meist usuvad, et laiusekandeväli on maksimaalne sagedus, mida skoop suudab lubada. Tegelikult on oskilloskoobi laiusekandeväli sagedus, millel sinusoidne sisendsignaal on heidutatud 3dB, mis on signaali tegeliku amplituudi 29,3%.
See tähendab, et maksimaalsel sagedusel, mida seade näitab, on amplituud tegeliku signaali amplituudi 70,7%. Kui maksimaalsel sagedusel on tegelik amplituud 5V, siis ekraanil kuvatakse umbes ~3,5V.
Oskilloskoob, mille spetsifikatsiooniga on 1 GHz laiusekandeväli või sellest väiksem, näitab Gaussi vastust või alampääste sagedusvastust, mis on -3 dB sageduse kolmandik alguses ja aeglaseks muutub kõrgemates sagedustes.
Skoobid, mille spetsifikatsioon on suurem kui 1 GHz, näitavad maksimaalselt tasast vastust, millel on teravam langus -3 dB sageduse lähedal. Oskilloskoobi madalaim sagedus, millel sisendsignaal on heidutatud 3 dB, peetakse skoobi laiusekandeväljaks. Oskilloskoob, millel on maksimaalselt tasast vastus, võib heidutada in-band signale vähem, kui võrrelda Gaussiani vastusega skoobiga, ja teeb täpsemad mõõtmised in-band signaalidele.
Teisalt heidutab Gaussiani vastusega skoop out-bands signale vähem, kui võrrelda maksimaalselt tasast vastusega. See tähendab, et sellisel skoobil on kiirem tõusuaja võrdlusega muude skoobidega sama laiusekandeväliga. Skoobi tõusuaja spetsifikatsioon on tihedalt seotud selle laiusekandeväljaga.
Gaussiani vastusega oskilloskoobil on tõusuaja umbes 0,35/f BW, mis põhineb 10%-90% kriteeriumil. Maksimaalselt tasast vastusega skoobil on tõusuaja umbes 0,4/f BW, mis põhineb sageduslanguse teravusele.
Peate mõistma, et tõusuajaks on kiireim servikiirus, mida skoop saaks luua, kui sisendsignaalil oleks teoreetiliselt lõpmatult kiire tõusuaja. Kuid teoreetilise väärtuse mõõtmiseks on võimatu, seega on parem praktilise väärtuse arvutamine.
Ettevaatusabinõud täpsete mõõtmiste tegemiseks oskilloskoobis
Kõige olulisem, mida kasutajatel tuleb teada, on skoobi laiusekandeväli. Oskilloskoobi laiusekandeväli peaks olema piisavalt lai, et akomodeerida signaalis olevaid sagedusi ja kuvada lainekujundit korralikult.
Skoobi kasutamisel mängib olulist rolli ka probe. Oskilloskoobi ja probe laiusekandeväli peaks olema õiget kombinatsiooni. Sobimatusega oskilloskoobi probe võib halvendada kogu testvarustuse jõudlust.
Sageduse ja amplituudi täpseks mõõtmiseks tuleb, et nii skoobi kui ka probe laiusekandeväli oleksid mõlemad palju suuremad, kui soovite täpselt mõõta. Näiteks, kui soovitud amplituudi täpsus on umbes ~1%, siis tuleb skoobi faktoriga 0,1x, mis tähendab, et 100MHz skoop suudab mõõta 10MHz sagedust 1% veaga amplituudis.
Tuleb arvesse võtta ka skoobi õiget käivitamist, et lainekujundi tulemuslik vaade oleks selgem.
Kasutajatel tuleb olla teadlikud maapinna klippe, kui tehakse kiirete mõõtmiste tegemiseks. Klippi juhe tekitab induktiivsuse ja ringlused tsüklisse, mis mõjutavad mõõtmisi.
Artikli kokkuvõte on, et analoogskaubi puhul peaks skoobi laiusekandeväli olema vähemalt kolm korda suurem kui süsteemi kõrgeim analoogsagedus. Digitaalsete rakenduste puhul peaks skoobi laiusekandeväli olema vähemalt viis korda suurem kui süsteemi kiireim kell.
Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
