ข้อจำกัดความถี่ของเครื่องออสซิลโลสโคป
ออสซิลโลสโคป เป็นเครื่องมือที่มีประโยชน์อย่างมากในวงการอิเล็กทรอนิกส์หลังจากมัลติมิเตอร์ ไม่มีออสซิลโลสโคปจะยากที่จะทราบว่าเกิดขึ้นอะไรในวงจร แต่เครื่องมือทดสอบประเภทนี้มีข้อจำกัดของตนเอง เพื่อแก้ไขข้อจำกัดนี้ ต้องเข้าใจจุดอ่อนในระบบอย่างเต็มที่และชดเชยให้ดีที่สุดเท่าที่จะทำได้
คุณสมบัติสำคัญของออสซิลโลสโคปคือแบนด์วิดธ์ ความเร็วในการอ่านตัวอย่างแอนาล็อกต่อวินาทีเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับออสซิลโลสโคป ลองทำความเข้าใจก่อนว่า แบนด์วิดธ์คืออะไร พวกเราส่วนใหญ่เชื่อว่าความถี่สูงสุดที่ออสซิลโลสโคปยอมรับได้คือแบนด์วิดธ์ ที่จริงแล้ว แบนด์วิดธ์ของออสซิลโลสโคปคือความถี่ที่สัญญาณไซนัสอินพุตลดลง 3dB ซึ่งคือ 29.3% ของแอมพลิจูดที่แท้จริงของสัญญาณ
หมายความว่า ที่จุดความถี่สูงสุดที่ระบุไว้ แอมพลิจูดที่แสดงโดยเครื่องมือคือ 70.7% ของแอมพลิจูดที่แท้จริงของสัญญาณ สมมติว่าที่ความถี่สูงสุด แอมพลิจูดที่แท้จริงคือ 5V แต่จะแสดงบนหน้าจอเป็น ~3.5V
ออสซิลโลสโคปที่มีคุณสมบัติ 1 GHz หรือน้อยกว่า จะแสดงผลตอบสนองแบบ Gaussian หรือ low-pass frequency response ซึ่งเป็นหนึ่งในสามของความถี่ -3 dB ในตอนแรกและค่อยๆ ลดลงที่ความถี่สูงขึ้น
ออสซิลโลสโคปที่มีคุณสมบัติมากกว่า 1 GHz จะแสดงผลตอบสนองแบบ maximally flat กับการลดลงที่คมชัดใกล้ความถี่ -3dB ความถี่ต่ำสุดของออสซิลโลสโคปที่สัญญาณอินพุตลดลง 3 dB ถือเป็นแบนด์วิดธ์ของออสซิลโลสโคป ออสซิลโลสโคปที่มีผลตอบสนองแบบ maximally flat สามารถลดสัญญาณในแบนด์ที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับออสซิลโลสโคปที่มีผลตอบสนองแบบ Gaussian และทำการวัดสัญญาณในแบนด์ได้แม่นยำกว่า
ในทางกลับกัน ออสซิลโลสโคปที่มีผลตอบสนองแบบ Gaussian ลดสัญญาณนอกแบนด์ที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับออสซิลโลสโคปที่มีผลตอบสนองแบบ maximally flat หมายความว่า ออสซิลโลสโคปดังกล่าวมีเวลาขึ้น (rise time) ที่เร็วกว่าออสซิลโลสโคปที่มีคุณสมบัติแบนด์วิดธ์เดียวกัน เวลาขึ้นของออสซิลโลสโคปมีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับแบนด์วิดธ์
ออสซิลโลสโคปที่มีผลตอบสนองแบบ Gaussian จะมีเวลาขึ้นประมาณ 0.35/f BW ตามเกณฑ์ 10% ถึง 90% ออสซิลโลสโคปที่มีผลตอบสนองแบบ maximally flat จะมีเวลาขึ้นประมาณ 0.4/f BW ตามความคมชัดของการลดลงของความถี่
คุณต้องเข้าใจว่า เวลาขึ้นคือความเร็วขอบที่เร็วที่สุดที่ออสซิลโลสโคปสามารถสร้างขึ้นได้หากสัญญาณอินพุตมีเวลาขึ้นที่เร็วมาก理论上，我应该继续翻译剩余的内容。以下是完整的泰语翻译：
```html
คุณต้องเข้าใจว่า เวลาขึ้นคือความเร็วขอบที่เร็วที่สุดที่ออสซิลโลสโคปสามารถสร้างขึ้นได้หากสัญญาณอินพุตมีเวลาขึ้นที่เร็วมาก แต่เพื่อวัดค่าทฤษฎีนั้นเป็นไปไม่ได้ ดังนั้นควรคำนวณค่าปฏิบัติ
สิ่งที่ผู้ใช้งานต้องรู้เป็นอันดับแรกคือข้อจำกัดของแบนด์วิดธ์ของออสซิลโลสโคป แบนด์วิดธ์ของออสซิลโลสโคปควรมีขนาดเพียงพอที่จะรองรับความถี่ภายในสัญญาณและแสดงคลื่นได้อย่างถูกต้อง โพรบที่ใช้ร่วมกับออสซิลโลสโคปมีบทบาทสำคัญในการทำงานของอุปกรณ์ แบนด์วิดธ์ของออสซิลโลสโคปและโพรบควรอยู่ในความสอดคล้องที่เหมาะสม การใช้โพรบที่ไม่เหมาะสมอาจทำให้ประสิทธิภาพของอุปกรณ์ทดสอบทั้งหมดเสื่อมโทรม ในการวัดความถี่และแอมพลิจูดอย่างแม่นยำ แบนด์วิดธ์ของออสซิลโลสโคปและโพรบที่ต่อเข้ากับมันควรสูงกว่าสัญญาณที่ต้องการจับอย่างแม่นยำ เช่น ถ้าต้องการความแม่นยำของแอมพลิจูดที่ ~1% ให้ลดค่าแบนด์วิดธ์ของออสซิลโลสโคปลง 0.1x ซึ่งหมายความว่าออสซิลโลสโคป 100MHz สามารถจับสัญญาณ 10MHz ได้ด้วยความผิดพลาดของแอมพลิจูด 1% ควรพิจารณาการทริกเกอร์ที่ถูกต้องของออสซิลโลสโคปเพื่อให้มุมมองของคลื่นชัดเจนมากขึ้น ผู้ใช้งานควรระวังสายคลิปพื้นขณะทำการวัดความเร็วสูง สายของคลิปจะสร้างความเหนี่ยวนำและสัญญาณริงกิ้งในวงจร ซึ่งส่งผลต่อการวัด สรุปบทความทั้งหมดคือ สำหรับออสซิลโลสโคปแอนะล็อก แบนด์วิดธ์ของออสซิลโลสโคปควรสูงกว่าความถี่แอนะล็อกสูงสุดของระบบอย่างน้อย 3 เท่า สำหรับแอปพลิเคชันดิจิตอล แบนด์วิดธ์ของออสซิลโลสโคปควรสูงกว่าความถี่นาฬิกาที่เร็วที่สุดของระบบอย่างน้อย 5 เท่า Statement: ให้ความเคารพต่อเนื้อหาเดิม บทความที่ดีควรแชร์ หากมีการละเมิดลิขสิทธิ์โปรดติดต่อลบ
ข้อควรระวังในการวัดค่าที่แม่นยำในออสซิลโลสโคป
แนะนำ
