چرا دامنه اندازه گیری شده کمتر از مقدار واقعی است؟
یک تست کوچک را امتحان کنید. از خود استفاده کنیداسیلوسکوپ 100 مگاهرتزبرای اندازه گیری شکل موج 100 مگاهرتز با دامنه 3.3 ولت. دامنه اندازه گیری شده دقیق نیست. این موضوع به پهنای باند اشاره دارداسیلوسکوپ.
پهنای باند چیست؟
پهنای باند یک پارامتر ضروری برای اسیلوسکوپ است، اما پهنای باند چیست؟ پهنای باند به پهنای باند آنالوگ قسمت جلویی آنالوگ اسیلوسکوپ اشاره دارد و مستقیماً قابلیت های اندازه گیری سیگنال اسیلوسکوپ را تعیین می کند. به طور خاص، پهنای باند اسیلوسکوپ بالاترین فرکانس زمانی است که دامنه موج سینوسی اندازه گیری شده توسط اسیلوسکوپ کمتر از دامنه 3dB سیگنال موج سینوسی واقعی (یعنی 70.7 درصد از دامنه سیگنال واقعی) نباشد، همچنین به عنوان {{3 }}دسی بل نقطه فرکانس قطع. با افزایش فرکانس سیگنال، توانایی اسیلوسکوپ برای نمایش دقیق سطح سیگنال کاهش می یابد.
هنگامی که فرکانس موج سینوسی اندازه گیری شده برابر با پهنای باند اسیلوسکوپ باشد (تقویت کننده اسیلوسکوپ برای پاسخ گوسی است)، می بینیم که خطای اندازه گیری حدود 30 درصد است. اگر لازم باشد خطای اندازه گیری 3 درصد باشد، فرکانس سیگنال اندازه گیری شده باید بسیار کمتر از پهنای باند اسیلوسکوپ باشد. به عنوان مثال، با استفاده از یک اسیلوسکوپ 100 مگاهرتز برای اندازه گیری سیگنال موج سینوسی 100 مگاهرتز، 1Vpp، اندازه گیری ها 100MHz، 0.707Vpp، شکل موج سینوسی خواهد بود. این تنها در مورد موج سینوسی صدق می کند زیرا اکثر شکل موج ها بسیار پیچیده تر از موج سینوسی هستند و دارای فرکانس های بالاتری هستند. بنابراین برای دستیابی به دقت اندازه گیری معین، از قانون عرفی اسیلوسکوپ استفاده می کنیم که معمولاً به آن 5 برابر استاندارد می گویند:
پهنای باند مورد نیاز اسیلوسکوپ=بالاترین فرکانس سیگنال اندازه گیری شده * 5
2. پهنای باند را به درستی انتخاب کنید
سیگنال های پیچیده در شکل موج توسط انواع سیگنال های موج سینوسی هارمونیک مختلف تشکیل می شوند و پهنای باند این هارمونیک ها ممکن است بسیار وسیع باشد. هنگامی که پهنای باند به اندازه کافی بالا نباشد، اجزای هارمونیک به طور موثر تقویت نمی شوند (مسدود یا ضعیف می شوند)، که ممکن است باعث اعوجاج دامنه، از دست دادن لبه، از دست دادن اطلاعات جزئیات و غیره شود. ویژگی های سیگنال مانند زنگ ها و زنگ ها و غیره ارزش مرجع ندارند
بنابراین، برای اندازه گیری سیگنال فرکانس های مختلف، پهنای باند صحیح بسیار مهم است. هنگام اندازه گیری سیگنال های فرکانس بالا، مانند اندازه گیری کریستال 27 مگاهرتز، باید از اندازه گیری پهنای باند کامل استفاده کنید.
اگر محدودیت پهنای باند فعال باشد، یعنی محدودیت پهنای باند روی 20 مگاهرتز تنظیم شود، شکل موج کریستال مخدوش می شود و اندازه گیری ارزشی نخواهد داشت. هنگام اندازهگیری سیگنالهای فرکانس پایین، باید محدودیت پهنای باند را برای فعال کردن فیلتر تداخل سیگنال فرکانس بالا تنظیم کنید، بنابراین سیگنال واضحتر نشان داده میشود.
3. پهنای باند و زمان افزایش
با توجه به پهنای باند، زمان افزایش را نمی توان نادیده گرفت. زمان افزایش معمولاً به عنوان زمانی تعریف می شود که در آن دامنه سیگنال از 10 درصد حداکثر مقدار ثابت به 90 درصد تغییر می کند.
پهنای باند اسیلوسکوپ می تواند به طور مستقیم حداقل زمان افزایش سیگنال را نشان دهد. زمان افزایش سیستم اسیلوسکوپ را می توان از روی پهنای باند مشخص شده ارزیابی کرد. می توانید از فرمول: RT (زمان افزایش)=0.35 / BW (پهنای باند) (اسیلوسکوپ زیر 1 گیگاهرتز) برای محاسبه استفاده کنید.
جایی که 0.35 ضریب مقیاس بین پهنای باند اسیلوسکوپ و زمان افزایش است (10 درصد -90 درصد زمان افزایش در مدل گاوسی مرتبه اول). با توجه به فرمول فوق، اگر پهنای باند اسیلوسکوپ 200 مگاهرتز باشد، می توان RT=1.75ns، یعنی حداقل زمان افزایش قابل مشاهده را محاسبه کرد.
