Hvad er båndbredden og samplinghastigheden for et oscilloskop?
Hvad er båndbredde? Generelt: når indgangssignalets amplitude er dæmpet med 3dB, er båndbredden af det maksimale indgangssignal defineret som båndbredden af oscilloskopet.
Hvad er prøvetagningsfrekvensen? Hvor mange point kan der indsamles pr. sekund. Jo hurtigere hastighed, jo mindre fejl. Generelt er samplingshastigheden 4 gange båndbredden af oscilloskopet (forstærkertypen er Gaussisk respons)
Der er mindst to dele til et digitalt oscilloskop: Y-kanalen for signalet, der testes, og samplingsdelen.
Y-kanalen forstærker (eller dæmper) signalet, der måles, og båndbredden er for Y-kanalen. Hvis Y-kanalen kan forstærke alle sinusformede signaler i området 0~10MHz ensartet uden forvrængning, så er dens båndbredde 10MHz. Da komplekse bølgeformsignaler er sammensat af sinusformede signaler med forskellige harmoniske, og båndbredden sammensat af disse harmoniske kan være meget bred, så for at sikre, at komplekse signaler virkelig forstærkes, jo større båndbredden på din Y-kanal er, jo bedre.
Bare det at have en Y-kanal med tilstrækkelig båndbredde er ikke nok. For at fange bølgeformen skal du sample signalet forstærket af Y-kanalen! Hastigheden af denne prøvetagning er prøvetagningshastigheden. Jo hurtigere samplinghastigheden er, jo flere punkter af den komplekse bølgeform fanges pr. tidsenhed, og den endelige samlede og viste bølgeform er tættere på det reelle komplekse signal.
Derfor, selvom båndbredde og samplinghastighed er to forskellige parametre, er de begge meget vigtige for virkelig at genoprette den målte bølgeform.
Hvorfor bliver signalet mindre forvrænget jo større båndbredden er?
Komplekse signaler kan dekomponeres til utallige højfrekvente sinusformede harmoniske, som udgør detaljerne i det originale signal. Hvis din båndbredde ikke er bred nok (hovedsagelig den høje ende er ikke høj nok), kan højere harmoniske signaler ikke effektivt forstærkes og føres igennem (blokeres eller dæmpes). På denne måde vil signalet opnået ved terminalen på Y-kanalen blive forvrænget (detaljerne i det komplekse signal går tabt).
Derfor er det meget vigtigt at øge Y-kanalens båndbredde så meget som muligt for at genoprette signaldetaljerne (uden forvrængning).
Båndbredde afspejler et signals evne til at overføre frekvens. Jo større båndbredde, jo mere præcist og effektivt kan de forskellige frekvenskomponenter (især højfrekvente komponenter) i signalet forstærkes og vises. Hvis båndbredden ikke rækker, vil en masse højfrekvente komponenter gå tabt. Hvis der ikke er nogen frekvenskomponent, vil signalet naturligvis blive vist unøjagtigt, og der opstår en stor fejl. Samplinghastigheden er frekvensen af signalkonvertering ved konvertering af analoge mængder til digitale størrelser (det vil sige antallet af optagelser pr. sekund). Jo højere frekvens, jo flere signaler opsamles pr. tidsenhed, og jo mere information bevares i signalet. Jo mindre information der går tabt, kan den konverterede digitale mængde nøjagtigt afspejle værdien af signalet, og derefter kan LCD-skærmen vise signalbølgeformen mere præcist og fuldstændigt. Jo flere prøvepunkter, jo flere punkter vil blive vist, og jo tydeligere vil det være.
Kort sagt afspejler båndbredden frekvensområdet for det signal, der kan vises, mens samplinghastigheden afspejler detaljerne i signalbølgeformen.
Hvorfor kan jo bredere båndbredde, præcist og effektivt forstærke og vise forskellige frekvenskomponenter (især højfrekvente komponenter) i signalet?
For eksempel, hvis båndbredden af en lydforstærker er relativt lille, såsom 50Hz~15KHz, så kan signalet over 15KHz ikke effektivt forstærkes, outputtet vil være meget lille eller endda ikke-eksisterende, og lyden over 15KHz vil ikke blive hørt. Hvis forstærkerens båndbredde er relativt bred, såsom 10Hz~20KHz, så kan al lyd forstærkes og udsendes, og komplet lydlyd kan udsendes. Det samme gælder for oscilloskopskærme.
