Batasan Frekuensi dari Oskiloskop

Oskiloskop adalah alat yang sangat berguna di dunia elektronik setelah multimeter. Tanpa oskiloskop, sangat sulit untuk mengetahui apa yang terjadi dalam sirkuit. Namun, peralatan uji tipe ini memiliki keterbatasannya sendiri. Untuk mengatasi keterbatasan ini, seseorang harus memahami tautan terlemah dalam sistem secara penuh dan mengkompensasinya dengan cara terbaik mungkin.
Ciri penting dari oskiloskop adalah bandwidth-nya. Seberapa cepat jumlah sampel analog per detik yang dapat dibaca oleh oskiloskop merupakan faktor kunci. Mari kita pahami dulu, apa itu bandwidth? Sebagian besar dari kita percaya bahwa frekuensi maksimum yang diperbolehkan oleh oskiloskop adalah bandwidth. Sebenarnya, bandwidth oskiloskop adalah frekuensi di mana sinyal input sinusoidal dikurangi sebesar 3dB, yang berarti 29,3% lebih rendah dari amplitudo sebenarnya sinyal tersebut.

Artinya, pada titik frekuensi maksimum yang ditentukan, amplitudo yang ditampilkan oleh instrumen adalah 70,7% dari amplitudo sebenarnya sinyal tersebut. Misalkan pada frekuensi maksimum, amplitudo sebenarnya adalah 5V, tetapi akan ditampilkan di layar sebagai ~3,5V.

Oskiloskop dengan spesifikasi bandwidth 1 GHz atau di bawahnya menunjukkan respons Gaussian atau respons frekuensi low-pass yang merupakan sepertiga dari frekuensi -3 dB di awal dan perlahan turun pada frekuensi yang lebih tinggi.
Oskiloskop dengan spesifikasi lebih dari 1 GHz menunjukkan respons flat maksimal dengan roll-off yang lebih tajam dekat frekuensi -3dB. Frekuensi terendah oskiloskop di mana sinyal input dikurangi sebesar 3 dB dianggap sebagai bandwidth oskiloskop. Oskiloskop dengan respons flat maksimal dapat mengurangi sinyal in-band yang lebih sedikit dibandingkan dengan oskiloskop dengan respons Gaussian dan melakukan pengukuran yang lebih akurat pada sinyal in-band.

Di sisi lain, oskiloskop dengan respons Gaussian mengurangi sinyal out-band yang lebih sedikit dibandingkan dengan oskiloskop dengan respons flat maksimal. Ini berarti bahwa oskiloskop tersebut memiliki waktu naik yang lebih cepat dibandingkan dengan oskiloskop lain dengan spesifikasi bandwidth yang sama. Spesifikasi waktu naik sebuah oskiloskop berkaitan erat dengan bandwidth-nya.
Oskiloskop tipe respons Gaussian akan memiliki waktu naik sekitar 0,35/f BW berdasarkan kriteria 10% hingga 90%. Oskiloskop tipe respons flat maksimal memiliki waktu naik sekitar 0,4/f BW berdasarkan kecepatan roll-off karakteristik frekuensinya.

Anda harus memahami bahwa waktu naik adalah kecepatan tepi tercepat yang dapat dihasilkan oleh oskiloskop jika sinyal input memiliki waktu naik teoretis yang tak terhingga cepat. Tetapi untuk mengukur nilai teoretis tidak mungkin, jadi lebih baik menghitung nilai praktisnya.

Tindakan Pencegahan yang Diperlukan untuk Pengukuran Akurat pada Oskiloskop

1. Hal pertama yang harus diketahui pengguna adalah batasan bandwidth oskiloskop. Bandwidth oskiloskop harus cukup lebar untuk menampung frekuensi dalam sinyal dan menampilkan bentuk gelombang dengan benar.

2. Probes yang digunakan dengan oskiloskop memainkan peran penting dalam kinerja peralatan. Bandwidth oskiloskop serta probes harus dalam kombinasi yang tepat. Menggunakan probes oskiloskop yang tidak tepat dapat merusak kinerja seluruh peralatan uji.

3. Untuk mengukur frekuensi serta amplitudo dengan akurat, bandwidth dari oskiloskop dan probes yang melekat padanya harus jauh di atas sinyal yang ingin Anda tangkap dengan tepat. Misalnya, jika akurasi amplitudo yang diperlukan adalah sekitar 1%, maka faktor derating oskiloskop menjadi 0,1x, yang berarti oskiloskop 100MHz dapat menangkap 10MHz dengan kesalahan amplitudo 1%.

4. Perlu dipertimbangkan pemencetan yang benar dari oskiloskop agar tampilan bentuk gelombang menjadi lebih jelas.

5. Pengguna harus menyadari klip ground saat melakukan pengukuran kecepatan tinggi. Kabel klip menghasilkan induktansi dan resonansi ke dalam sirkuit yang mempengaruhi pengukuran.

6. Ringkasan dari artikel ini adalah bahwa untuk oskiloskop analog, bandwidth oskiloskop setidaknya tiga kali lebih tinggi dari frekuensi analog tertinggi sistem. Untuk aplikasi digital, bandwidth oskiloskop setidaknya lima kali lebih tinggi dari laju jam tercepat sistem.

Pernyataan: Hormati aslinya, artikel yang bagus layak dibagikan, jika ada pelanggaran hak cipta silakan hubungi untuk dihapus.