Hvad er oscilloskopets båndbreddegrænse?
I kanalknappen på instrumentet trykker du på CH1-knappen, menuen skulle have mulighed for båndbreddebegrænsning.
Det bruges hovedsageligt til at filtrere højfrekvent støj fra, slå båndbreddegrænsen til, så vil oscilloskopets båndbredde være begrænset til 20MHz og ikke længere den nominelle båndbredde. Dette er godt til måling af små amplitudesignaler og signaler med høj interferens.
De to typer oscilloskopfrekvensrespons har hver deres fordele og ulemper. Oscilloskoper med en maksimal flad frekvensgang har mindre dæmpning af in-band-signaler end oscilloskoper med en Gaussisk frekvensgang, hvilket betyder, at førstnævnte kan måle in-band-signaler mere nøjagtigt. Oscilloskoper med en Gaussisk frekvensgang har dog mindre dæmpning for signaler udenfor båndet end oscilloskoper med en maksimal flad respons, hvilket betyder, at oscilloskoper med en Gaussisk frekvensgang normalt har hurtigere stigningstider for samme båndbreddespecifikation. Nogle gange kan en stor dæmpning af signaler udenfor båndet dog hjælpe med at eliminere højfrekvenskomponenter, der kan forårsage aliasing ifølge Nyquist-kriteriet (fMAX < fS).
Uanset om du har et oscilloskop med en Gaussisk frekvensgang, en maksimal flad frekvensgang eller noget midt imellem, anser vi oscilloskopets båndbredde for at være den laveste frekvens, hvor inputsignalet passerer gennem oscilloskopet og dæmpes med 3 dB. Et oscilloskops båndbredde og frekvensrespons kan måles ved at feje med en sinusbølgesignalgenerator. Dæmpningen af signalet ved oscilloskopets -3 dB-frekvens kan konverteres til en amplitudefejl på ca. -30%. Derfor har vi ikke den luksus at lave præcise målinger på signaler, hvis hovedfrekvenskomponenter er tæt på oscilloskopets båndbredde.
Nært forbundet med et oscilloskops båndbreddespecifikation er dets stigetidsparameter. Oscilloskoper med Gaussisk frekvensrespons har en stigetid på ca. {{0}}.35/fBW, målt på en skala fra 10 % til 90 %, og oscilloskoper med maksimal flad frekvensrespons har en stigetidsspecifikation, der generelt er i 0,4/fBW-området, som varierer med stejlheden af oscilloskopets frekvens-roll-off karakteristika. Det skal dog huskes, at oscilloskopets stigetid ikke er den hurtigste kanthastighed, der kan måles nøjagtigt af oscilloskopet, men snarere den hurtigste kanthastighed, der kan opnås af oscilloskopet, når inputsignalet har en teoretisk uendelig stigetid ( 0 ps). Selvom denne teoretiske parameter i praksis er umulig at måle, fordi en pulsgenerator ikke kan udsende en puls med en uendelig hurtig flanke, kan vi måle oscilloskopets stigetid ved at indlæse en puls med en kanthastighed, der er tre til fem gange oscilloskopets stigetidsspecifikation .
Oscilloskop båndbredde påkrævet til digitale applikationer
Erfaringen fortæller os, at et oscilloskops båndbredde bør være mindst 5 gange højere end den hurtigste digitale clock-rate for det system, der testes. Hvis vi vælger et oscilloskop, der opfylder dette kriterium, så vil oscilloskopet være i stand til at opfange den 5. harmoniske af signalet under test med minimal signaldæmpning. Den 5. harmoniske af signalet er vigtig for at bestemme den overordnede form af det digitale signal. Denne enkle formel tager dog ikke højde for de faktiske højfrekvente komponenter, der er indeholdt i de hurtigt stigende og faldende kanter, hvis der kræves nøjagtige målinger af højhastighedskanter. Formel: fBW Større end eller lig med 5 x fclk En mere nøjagtig måde at bestemme et oscilloskops båndbredde på er baseret på den højeste frekvens, der er til stede i det digitale signal, snarere end den maksimale klokfrekvens. Den højeste frekvens af det digitale signal afhænger af, hvad den hurtigste kanthastighed i designet er. Derfor skal vi først bestemme stignings- og faldtiderne for de hurtigste signaler i designet. Disse oplysninger kan normalt fås fra de offentliggjorte specifikationer for de enheder, der anvendes i designet.
