Giới hạn Tần số của MáyОсциллограф
Máy đo dao động là công cụ cực kỳ hữu ích trong thế giới điện tử sau đồng hồ đa năng. Không có máy đo, rất khó để biết điều gì đang xảy ra trong mạch. Nhưng loại thiết bị thử nghiệm này có những hạn chế riêng. Để vượt qua hạn chế này, người ta phải hiểu rõ các yếu điểm trong hệ thống và bù đắp cho chúng theo cách tốt nhất có thể.
Đặc điểm quan trọng của máy đo dao động là dải thông. Tốc độ đọc số mẫu tương tự mỗi giây mà nó có thể đọc là yếu tố then chốt đối với máy đo dao động. Hãy hiểu trước, dải thông là gì? Phần lớn chúng ta tin rằng tần số tối đa được phép bởi máy đo là dải thông. Thực tế, dải thông của máy đo dao động là tần số tại đó tín hiệu đầu vào hình sin bị suy giảm 3dB, tức là thấp hơn 29.3% so với biên độ thực sự của tín hiệu.
Điều này có nghĩa là tại điểm tần số tối đa được định mức, biên độ hiển thị bởi thiết bị là 70.7% của biên độ thực sự của tín hiệu. Giả sử tại tần số tối đa, biên độ thực sự là 5V nhưng nó sẽ hiển thị trên màn hình là ~3.5V.
Máy đo dao động có thông số kỹ thuật dải thông 1 GHz hoặc thấp hơn sẽ hiển thị phản ứng Gaussian hoặc phản ứng tần số thông thấp, bắt đầu bằng một phần ba tần số -3 dB và từ từ giảm dần ở tần số cao hơn.
Máy đo có thông số kỹ thuật lớn hơn 1 GHz sẽ hiển thị phản ứng phẳng tối đa với độ giảm nhanh gần tần số -3dB. Tần số thấp nhất của máy đo dao động mà tín hiệu đầu vào bị suy giảm 3 dB được coi là dải thông của máy đo. Máy đo dao động có phản ứng phẳng tối đa có thể làm suy giảm tín hiệu trong dải ít hơn so với máy đo dao động có phản ứng Gaussian và thực hiện các phép đo chính xác hơn trên tín hiệu trong dải.
Trong khi đó, máy đo có phản ứng Gaussian làm suy giảm tín hiệu ngoài dải ít hơn so với máy đo có phản ứng phẳng tối đa. Điều này có nghĩa là máy đo như vậy có thời gian tăng nhanh hơn so với các máy đo khác có cùng thông số kỹ thuật dải thông. Thông số kỹ thuật thời gian tăng của máy đo có liên quan chặt chẽ đến dải thông của nó.
Máy đo dao động kiểu Gaussian sẽ có thời gian tăng khoảng 0.35/f BW dựa trên tiêu chí 10% đến 90%. Máy đo kiểu phẳng tối đa có thời gian tăng khoảng 0.4/f BW dựa trên đặc tính giảm nhanh của tần số.
Bạn phải hiểu rằng thời gian tăng là tốc độ cạnh nhanh nhất mà máy đo có thể tạo ra nếu tín hiệu đầu vào có thời gian tăng lý thuyết vô cùng nhanh. Nhưng để đo giá trị lý thuyết là không thể nên tốt hơn là tính toán giá trị thực tế.
Các biện pháp phòng ngừa cần thiết cho việc đo chính xác trong máy đo dao động
Điều đầu tiên mà người dùng cần biết là hạn chế về dải thông của máy đo. Dải thông của máy đo dao động phải đủ rộng để chứa các tần số trong tín hiệu và hiển thị dạng sóng đúng cách.
Ống thăm dò được sử dụng với máy đo đóng vai trò quan trọng trong hiệu suất của thiết bị. Dải thông của máy đo dao động cũng như ống thăm dò phải kết hợp đúng cách. Sử dụng ống thăm dò không phù hợp có thể làm hỏng hiệu suất của toàn bộ thiết bị thử nghiệm.
Để đo tần số cũng như biên độ chính xác, dải thông của cả máy đo và ống thăm dò gắn vào phải cao hơn nhiều so với tín hiệu bạn muốn nắm bắt chính xác. Ví dụ, nếu độ chính xác yêu cầu của biên độ là ~1%, thì hệ số berate của máy đo là 0.1x, nghĩa là máy đo 100MHz có thể nắm bắt 10MHz với lỗi 1% về biên độ.
Phải xem xét kích hoạt chính xác của máy đo để kết quả hiển thị dạng sóng rõ ràng hơn.
Người dùng cần chú ý đến kẹp tiếp đất khi thực hiện các phép đo tốc độ cao. Dây của kẹp tạo ra độ cảm và tiếng vang vào mạch, ảnh hưởng đến các phép đo.
Tóm tắt của toàn bộ bài viết là, đối với máy đo dao động analog, dải thông của máy đo ít nhất phải gấp ba lần tần số analog cao nhất của hệ thống. Đối với ứng dụng số, dải thông của máy đo ít nhất phải gấp năm lần tần số đồng hồ nhanh nhất của hệ thống.
Lời tuyên bố: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
Đề xuất
