Oszcilloszkóp frekvenciahatárai
Az oszcilloszkópok a multiméter után az elektronika világában rendkívül hasznos eszközök. Szakrál nélkül nehéz megtudni, mi történik egy áramkörben. De ennek a típusú tesztelési felszerelésnek van saját korlátai. Ahhoz, hogy ezen korlátokat legyőzzük, teljesen meg kell érteni a rendszer leggyengébb hivatkozásait, és a lehető legjobban kiegyenlíteni őket. Az oszcilloszkóp fontos jellemzője a sávszélesség. Milyen gyorsan tudja beolvasni a számítógép az analóg mintákat másodpercenként, ez a kulcsfontosságú tényező az oszcilloszkóp számára. Először is, mit értünk sávszélességen? A legtöbbünk úgy gondolja, hogy a scope által engedélyezett maximális frekvencia a sávszélesség. Valójában az oszcilloszkóp sávszélessége az a frekvencia, amelynél a szinuszos bemeneti jel 3dB-vel csökken, ami a jel valódi amplitúdójának 29,3%-a.
Ez azt jelenti, hogy a maximálisan megengedett frekvenciánál a műszer által mutatott amplitúdó a jel valódi amplitúdójának 70,7%-a. Tegyük fel, hogy a maximális frekvencián a valódi amplitúdó 5V, de a képernyőn ~3,5V-ként jelenik meg.
Az 1 GHz vagy alacsonyabb sávszélességű oszcilloszkópok Gauss-féle válaszot vagy alacsony passzus frekvencia-választ mutatnak, ami a -3 dB frekvenciának harmada a kezdetnél, és lassan csökken magasabb frekvenciánál. 1 GHz-nél nagyobb specifikációjú oszcilloszkópok maximálisan sima választ mutatnak, amely közelebb van a -3 dB frekvenciához. Az oszcilloszkóp legalsó frekvenciája, amelynél a bemeneti jel 3 dB-vel csökken, a scope sávszélessége. A maximálisan sima válaszú oszcilloszkóp kevesebb in-bands jelet csillapít, és pontosabb méréseket végez in-bands jelekre, mint a Gauss-féle válaszú oszcilloszkóp.
Másrészt a Gauss-féle válaszú oszcilloszkóp kevesebb out-bands jelet csillapít, mint a maximálisan sima válaszú oszcilloszkóp. Ez azt jelenti, hogy ilyen scope gyorsabb emelkedési idővel rendelkezik, mint az azonos sávszélességű scope-ok. Egy scope emelkedési ideje szorosan összefügg a sávszélességével. A Gauss-féle válaszú oszcilloszkóp emelkedési ideje körülbelül 0,35/f BW, a 10% és 90% kritérium alapján. Egy maximálisan sima válaszú scope emelkedési ideje körülbelül 0,4/f BW, a frekvencia-válasz lejtőssége alapján.
Meg kell érteni, hogy az emelkedési idő a leggyorsabb élsebesség, amit a scope elő tud állítani, ha a bemeneti jel elméletileg végtelenül gyors emelkedési idővel rendelkezik. De a tiszta elméleti érték mérését nem lehet elérni, így jobb a gyakorlati érték kiszámítása.
Szükséges intézkedések a pontos mérésekért az oszcilloszkópon
A felhasználónak elsősorban ismernie kell a scope sávszélességi korlátait. Az oszcilloszkóp sávszélessége elég szélesnek kell lennie ahhoz, hogy elfogadja a jelek frekvenciáit, és helyesen jelenítse meg a hullámformát.
A scope-hoz használt sondák nagy szerepet játszanak a berendezés teljesítményében. Az oszcilloszkóp és a sonda sávszélessége megfelelő kombinációnak kell lennie. A helytelen sondának használata rombolhatja a teljes tesztelési felszerelés teljesítményét.
A frekvencia és az amplitúdó pontos mérése érdekében az oszcilloszkóp és a hozzá csatlakoztatott sonda sávszélessége sokkal magasabbnak kell lennie, mint a mérni kívánt jel. Például, ha az amplitúdó szükséges pontossága ~1%, akkor a scope sávszélességét 0,1x-szeresére kell csökkenteni, azaz 100MHz-os scope 10MHz-es jel mérésére alkalmas 1% hibával az amplitúdóban.
Figyelembe kell venni a scope helyes indítását, hogy a hullámforma eredménye sokkal világosabb legyen.
A felhasználónak figyelmet kell fordítania a talajzat kábelekre a gyors mérések során. A kábel induktanciát és rezgéseket okozhat a körben, ami befolyásolja a méréseket.
A cikk összefoglalása, hogy az analóg scope esetén a scope sávszélessége legalább háromszorosa a rendszer legmagasabb analóg frekvenciájának. A digitális alkalmazások esetén a scope sávszélessége legalább ötszörös a rendszer leggyorsabb órajel frekvenciájának.
Kijelentés: Tisztelet az eredetihez, a jó cikkek megosztásra méltóak, ha szerzői jogi sértést tapasztal, lépjen kapcsolatba a törlésért.
