Analisi dei termini comuni per gli oscilloscopi
1. Larghezza di banda
Si riferisce al valore di frequenza al quale il segnale di ingresso sinusoidale si è attenuato al 70,7% della sua ampiezza effettiva, che è il punto -3dB (basato su una scala logaritmica). Questa specifica indica la gamma di frequenza che l'oscilloscopio può misurare con precisione. La larghezza di banda determina la capacità di misurazione di base dell'oscilloscopio per i segnali.
All'aumentare della frequenza del segnale, la capacità dell'oscilloscopio di visualizzare accuratamente il segnale diminuirà. Senza una larghezza di banda sufficiente, l'oscilloscopio non sarà in grado di risolvere i cambiamenti ad alta frequenza. Le ampiezze verranno distorte, i bordi scompariranno e i dettagli andranno persi. Senza una larghezza di banda sufficiente, tutte le caratteristiche acquisite sul segnale, squilli, squilli, ecc., sono prive di significato.
Criterio 5 volte (la larghezza di banda richiesta dell'oscilloscopio=la componente di frequenza più alta del segnale misurato Х 5) L'errore di misurazione dell'oscilloscopio selezionato utilizzando il criterio 5 volte non supererà ±2%, che generalmente è sufficiente. Tuttavia, all’aumentare della frequenza del segnale, questa regola pratica non si applica più. Maggiore è la larghezza di banda, più accurato sarà il segnale riprodotto.
2. Tempo di salita
Nel mondo digitale, misurare il tempo è fondamentale. Quando si misurano segnali digitali, come impulsi e onde a gradino, il tempo di salita può essere più una considerazione delle prestazioni. L'oscilloscopio deve avere un tempo di salita sufficientemente lungo per catturare con precisione i dettagli del segnale in rapida evoluzione.
Tempo di salita dell'oscilloscopio
Tempo di salita dell'oscilloscopio=tempo di salita più veloce del segnale in prova + 5. Il tempo di salita descrive la gamma di frequenza effettiva dell'oscilloscopio. La base per la selezione del tempo di salita dell'oscilloscopio è simile alla base per la selezione della larghezza di banda. Quanto più veloce è il tempo di salita dell'oscilloscopio, tanto più accuratamente potrà catturare rapidi cambiamenti nel segnale.
3. Frequenza di campionamento
La frequenza di campionamento rappresenta la frequenza alla quale l'oscilloscopio campiona il segnale di ingresso all'interno di una forma d'onda o ciclo. Espresso in campioni al secondo (S/S). Maggiore è la frequenza di campionamento dell'oscilloscopio, maggiore sarà la risoluzione e la chiarezza delle forme d'onda visualizzate e minore sarà la probabilità che informazioni ed eventi importanti vadano persi. Se è necessario osservare segnali che cambiano lentamente su un intervallo di tempo più lungo, la frequenza di campionamento minima diventa più importante.
Il metodo utilizzato per calcolare la frequenza di campionamento dipende dal tipo di forma d'onda misurata e dal modo in cui l'oscilloscopio ricostruisce il segnale. Per riprodurre accuratamente un segnale ed evitare l'aliasing, il teorema di Nyquist afferma che il segnale deve essere campionato ad una velocità non inferiore al doppio della sua componente di frequenza più alta.
Tuttavia, la premessa di questo teorema si basa su segnali infinitamente lunghi e continui. Poiché nessun oscilloscopio può fornire lunghezze di registrazione temporali infinite e poiché l'interferenza a bassa frequenza è per definizione discontinua, il campionamento al doppio della componente di frequenza più alta non è sufficiente. Infatti, la riproduzione accurata di un segnale dipende dalla sua frequenza di campionamento e dal metodo di interpolazione utilizzato nel punto di campionamento del segnale.
