ओसिलोस्कोप की आवृत्ति सीमा
ऑसिलोस्कोप मल्टीमीटर के बाद इलेक्ट्रॉनिक्स की दुनिया में एक अत्यंत उपयोगी उपकरण है। ऑसिलोस्कोप के बिना, परिपथ में क्या हो रहा है यह जानना बहुत मुश्किल होता है। लेकिन इस प्रकार के परीक्षण उपकरणों की अपनी सीमाएँ होती हैं। इन सीमाओं को दूर करने के लिए, एक व्यक्ति को पूरी तरह से प्रणाली के कमजोर लिंकों को समझना चाहिए और उनके लिए सबसे अच्छा संभव तरीके से मंजूरी देनी चाहिए।
ऑसिलोस्कोप की महत्वपूर्ण विशेषता बैंडविड्थ है। इसके द्वारा प्रति सेकंड अनुकूल नमूनों की संख्या कितनी तेजी से पढ़ी जा सकती है, यह ऑसिलोस्कोप के लिए महत्वपूर्ण है। पहले यह समझते हैं, बैंडविड्थ क्या है? हम अधिकांश लोग मानते हैं कि ऑसिलोस्कोप द्वारा अनुमत की गई अधिकतम आवृत्ति ही बैंडविड्थ है। वास्तव में, ऑसिलोस्कोप का बैंडविड्थ वह आवृत्ति है जिस पर एक साइन वेव इनपुट सिग्नल 3dB से कम हो जाता है, जो 29.3% कम होता है सिग्नल के वास्तविक आयाम से।
इसका अर्थ है कि अधिकतम रेट की आवृत्ति पर, उपकरण द्वारा दिखाई देने वाला आयाम वास्तविक सिग्नल के आयाम का 70.7% होता है। मान लीजिए कि अधिकतम आवृत्ति पर, वास्तविक आयाम 5V है लेकिन यह स्क्रीन पर ~3.5V के रूप में दिखाई देगा।
1 GHz बैंडविड्थ या उससे कम विशेषता वाले ऑसिलोस्कोप गाऊसी प्रतिक्रिया या निम्न-पारित आवृत्ति प्रतिक्रिया दिखाते हैं, जो -3 dB आवृत्ति के एक तिहाई शुरुआत में होती है और उच्च आवृत्तियों पर धीरे-धीरे घटती है।
1 GHz से अधिक विशेषता वाले ऑसिलोस्कोप -3dB आवृत्ति के पास तीव्र रोल-ऑफ़ वाली अधिकतम फ्लैट प्रतिक्रिया दिखाते हैं। ऑसिलोस्कोप की न्यूनतम आवृत्ति जिस पर इनपुट सिग्नल 3 dB से कम हो जाता है, वह ऑसिलोस्कोप का बैंडविड्थ माना जाता है। अधिकतम फ्लैट प्रतिक्रिया वाले ऑसिलोस्कोप गाऊसी प्रतिक्रिया वाले ऑसिलोस्कोप की तुलना में बैंड में सिग्नलों को कम रिक्त कर सकते हैं और बैंड में सिग्नलों पर अधिक सटीक माप कर सकते हैं।
दूसरी ओर, गाऊसी प्रतिक्रिया वाले ऑसिलोस्कोप अधिकतम फ्लैट प्रतिक्रिया वाले ऑसिलोस्कोप की तुलना में बैंड से बाहर के सिग्नलों को कम रिक्त करते हैं। इसका अर्थ है कि ऐसे ऑसिलोस्कोप उसी बैंडविड्थ विशेषता वाले अन्य ऑसिलोस्कोपों की तुलना में तेज राइज़ टाइम होता है। एक ऑसिलोस्कोप की राइज़ टाइम विशेषता उसके बैंडविड्थ से घनिष्ठ रूप से संबंधित होती है।
एक गाऊसी प्रतिक्रिया वाला ऑसिलोस्कोप 10% से 90% के मानदंड पर लगभग 0.35/f BW की राइज़ टाइम होती है। एक अधिकतम फ्लैट प्रतिक्रिया वाला ऑसिलोस्कोप आवृत्ति रोल-ऑफ़ विशेषता की तीव्रता के आधार पर लगभग 0.4/f BW की राइज़ टाइम होती है।
आपको समझ लेना चाहिए कि राइज़ टाइम वह सबसे तेज किनारा गति है जो ऑसिलोस्कोप द्वारा उत्पन्न की जा सकती है यदि इनपुट सिग्नल की राइज़ टाइम सैद्धांतिक रूप से अनंत रूप से तेज हो। लेकिन सैद्धांतिक मान को मापना असंभव है, इसलिए व्यावहारिक मान की गणना करना बेहतर है।
ऑसिलोस्कोप में सटीक माप के लिए आवश्यक सावधानियाँ
उपयोगकर्ताओं को ऑसिलोस्कोप की बैंडविड्थ सीमा जानना आवश्यक है। ऑसिलोस्कोप की बैंडविड्थ इतनी विस्तारित होनी चाहिए ताकि सिग्नल के भीतर की आवृत्तियों को सही ढंग से दिखाया जा सके और तरंग रूप सही ढंग से प्रदर्शित हो सके।
ऑसिलोस्कोप के साथ उपयोग किए जाने वाले प्रोब उपकरण के प्रदर्शन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ऑसिलोस्कोप की बैंडविड्थ और प्रोब की बैंडविड्थ उचित संयोजन में होनी चाहिए। अनुचित ऑसिलोस्कोप प्रोब का उपयोग पूरे परीक्षण उपकरण के प्रदर्शन को खराब कर सकता है।
आवृत्ति और आयाम को सटीक रूप से मापने के लिए, ऑसिलोस्कोप और उसके साथ जोड़े गए प्रोब की बैंडविड्थ आपको सही रूप से लक्ष्य सिग्नल से अधिक होनी चाहिए। उदाहरण के लिए, यदि आयाम की आवश्यक सटीकता ~1% है, तो ऑसिलोस्कोप की बैंडविड्थ को 0.1x से गुणा करें, जिसका अर्थ है कि 100MHz ऑसिलोस्कोप 10MHz को 1% त्रुटि के साथ पकड़ सकता है।
स्कोप के सही ट्रिगरिंग को ध्यान में रखना चाहिए ताकि तरंग रूप का परिणामी दृश्य अधिक स्पष्ट हो।
उपयोगकर्ताओं को उच्च-गति वाले मापों के दौरान ग्राउंड क्लिप्स के बारे में ध्यान रखना चाहिए। क्लिप की तार लूप उत्पन्न करता है जो परिपथ में गूंज और ध्वनि को प्रभावित करता है।
पूरे लेख का सारांश यह है कि एनालॉग स्कोप के लिए, स्कोप की बैंडविड्थ प्रणाली की उच्चतम एनालॉग आवृत्ति से कम से कम तीन गुना अधिक होनी चाहिए। डिजिटल अनुप्रयोगों के लिए, स्कोप की बैंडविड्थ प्रणाली की सबसे तेज क्लॉक दर से कम से कम पांच गुना अधिक होनी चाहिए।
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