Ograniczenie częstotliwości oscyloskopu
Oscyloskopy są niezwykle przydatnym narzędziem w świecie elektroniki po multimetrze. Bez takiego urządzenia trudno zrozumieć, co dzieje się w obwodzie. Jednak tego typu sprzęt testowy ma swoje ograniczenia. Aby je przezwyciężyć, należy w pełni zrozumieć najsłabsze ogniwka w systemie i odpowiednio na nie kompensować.
Ważną cechą oscyloskopu jest szerokość pasma. Liczy się, jak szybko urządzenie może odczytywać liczbę próbek analogowych na sekundę. Zrozummy najpierw, co to jest szerokość pasma? Większość z nas uważa, że maksymalna dopuszczalna częstotliwość przez oscyloskop to szerokość pasma. W rzeczywistości szerokość pasma oscyloskopu to częstotliwość, przy której sinusoidalny sygnał wejściowy jest osłabiony o 3 dB, co stanowi 29,3% prawdziwej amplitudy sygnału.
To oznacza, że w punkcie maksymalnej częstotliwości, amplituda pokazywana przez urządzenie wynosi 70,7% rzeczywistej amplitudy sygnału. Przykładowo, jeśli rzeczywista amplituda przy maksymalnej częstotliwości wynosi 5V, to na ekranie wyświetli się jako ~3,5V.
Oscyloskop o specyfikacji szerokości pasma 1 GHz lub niższej pokazuje odpowiedź Gaussa lub niskoprzepustową odpowiedź częstotliwościową, która na początku wynosi jedną trzecią częstotliwości -3 dB i powoli opada przy wyższych częstotliwościach.
Oscyloskopy o specyfikacji większej niż 1 GHz pokazują maksymalnie płaską odpowiedź z ostrym opadaniem blisko częstotliwości -3 dB. Najniższa częstotliwość oscyloskopu, przy której sygnał wejściowy jest osłabiony o 3 dB, jest uważana za szerokość pasma urządzenia. Oscyloskop z maksymalnie płaską odpowiedzią może osłabić sygnały w paśmie, które są mniejsze w porównaniu do oscyloskopu z odpowiedzią Gaussa, i dokonuje dokładniejszych pomiarów sygnałów w paśmie.
Z drugiej strony, oscyloskop z odpowiedzią Gaussa osłabia sygnały poza pasmem, które są mniejsze w porównaniu do oscyloskopu z maksymalnie płaską odpowiedzią. To oznacza, że taki oscyloskop ma szybszy czas narastania w porównaniu do innych oscyloskopów o tej samej specyfikacji szerokości pasma. Specyfikacja czasu narastania oscyloskopu jest ściśle związana z jego szerokością pasma.
Oscyloskop z odpowiedzią Gaussa będzie miał czas narastania około 0,35/f BW na podstawie kryterium 10% do 90%. Oscyloskop z maksymalnie płaską odpowiedzią ma czas narastania około 0,4/f BW na podstawie ostrości charakterystyki opadającej częstotliwości.
Należy zrozumieć, że czas narastania to最快的边沿速度，如果输入信号具有理论上无限快的上升时间。但要测量理论值是不可能的，因此最好计算实际值。
Precaution Required for Precise Measurements in Oscilloscope
Najważniejszą rzeczą, jaką użytkownicy muszą wiedzieć, jest ograniczenie szerokości pasma urządzenia. Szerokość pasma oscyloskopu powinna być wystarczająco duża, aby pomieścić częstotliwości w sygnale i poprawnie wyświetlić kształt fali.
Sonda używana z oscyloskopem odgrywa ważną rolę w wydajności sprzętu. Szerokość pasma oscyloskopu oraz sonda powinny być odpowiednio skomponowane. Używanie niewłaściwej sondy oscyloskopowej może pogorszyć wydajność całego sprzętu testowego.
Aby dokładnie zmierzyć częstotliwość oraz amplitudę, szerokość pasma zarówno oscyloskopu, jak i podłączonej do niego sondy, powinna być znacznie wyższa od sygnału, który chcesz dokładnie uchwycić. Na przykład, jeśli wymagana dokładność amplitudy wynosi około 1%, to współczynnik berate oscyloskopu powinien wynosić 0,1x, co oznacza, że oscyloskop 100 MHz może uchwycić 10 MHz z błędem 1% w amplitudzie.
Należy uwzględnić prawidłowe wyzwalanie oscyloskopu, aby uzyskać bardziej czytelny widok kształtu fali.
Użytkownicy powinni być świadomi klipsów do ziemskich podczas wykonywania pomiarów wysokiej prędkości. Drut klipa produkuje indukcję i dźwięki w obwodzie, co wpływa na pomiary.
Podsumowując całą artykuł, dla analogowego oscyloskopu szerokość pasma oscyloskopu powinna być co najmniej trzy razy wyższa niż najwyższa częstotliwość analogowa systemu. Dla aplikacji cyfrowych szerokość pasma oscyloskopu powinna być co najmniej pięć razy wyższa niż最快的上升时间。但要测量理论值是不可能的，因此最好计算实际值。
Wymagane środki ostrożności dla dokładnych pomiarów w oscyloskopie
Najważniejszą rzeczą, jaką użytkownicy muszą wiedzieć, jest ograniczenie szerokości pasma urządzenia. Szerokość pasma oscyloskopu powinna być wystarczająco duża, aby pomieścić częstotliwości w sygnale i poprawnie wyświetlić kształt fali.
Sonda używana z oscyloskopem odgrywa ważną rolę w wydajności sprzętu. Szerokość pasma oscyloskopu oraz sonda powinny być odpowiednio skomponowane. Używanie niewłaściwej sondy oscyloskopowej może pogorszyć wydajność całego sprzętu testowego.
Aby dokładnie zmierzyć częstotliwość oraz amplitudę, szerokość pasma zarówno oscyloskopu, jak i podłączonej do niego sondy, powinna być znacznie wyższa od sygnału, który chcesz dokładnie uchwycić. Na przykład, jeśli wymagana dokładność amplitudy wynosi około 1%, to współczynnik berate oscyloskopu powinien wynosić 0,1x, co oznacza, że oscyloskop 100 MHz może uchwycić 10 MHz z błędem 1% w amplitudzie.
Należy uwzględnić prawidłowe wyzwalanie oscyloskopu, aby uzyskać bardziej czytelny widok kształtu fali.
Użytkownicy powinni być świadomi klipsów do ziemskich podczas wykonywania pomiarów wysokiej prędkości. Drut klipa produkuje indukcję i dźwięki w obwodzie, co wpływa na pomiary.
Podsumowując całą artykuł, dla analogowego oscyloskopu szerokość pasma oscyloskopu powinna być co najmniej trzy razy wyższa niż najwyższa częstotliwość analogowa systemu. Dla aplikacji cyfrowych szerokość pasma oscyloskopu powinna być co najmniej pięć razy wyższa niż najwyższa częstotliwość zegara systemu.
Oświadczenie: Szanuj oryginał, dobre artykuły warto udostępniać, w przypadku naruszenia praw autorskich prosimy o kontakt w celu usunięcia.
