Qual è il limite di larghezza di banda dell'oscilloscopio?
Nel pulsante canale dello strumento, si preme il pulsante CH1, il menu dovrebbe avere l'opzione di limitazione della larghezza di banda.
Viene utilizzato principalmente per filtrare il rumore ad alta frequenza, attivare il limite di larghezza di banda, quindi la larghezza di banda dell'oscilloscopio sarà limitata a 20 MHz e non più alla larghezza di banda nominale. Questo è utile per misurare segnali di piccola ampiezza e segnali con interferenze elevate.
I due tipi di risposta in frequenza dell'oscilloscopio presentano ciascuno i propri vantaggi e svantaggi. Gli oscilloscopi con una risposta in frequenza massima piatta hanno un'attenuazione inferiore dei segnali in banda rispetto agli oscilloscopi con una risposta in frequenza gaussiana, il che significa che i primi possono misurare i segnali in banda in modo più accurato. Tuttavia, gli oscilloscopi con una risposta in frequenza gaussiana hanno un'attenuazione inferiore per i segnali fuori banda rispetto agli oscilloscopi con una risposta in frequenza massima piatta, il che significa che gli oscilloscopi con una risposta in frequenza gaussiana solitamente hanno tempi di salita più rapidi per la stessa specifica di larghezza di banda. Tuttavia, a volte una grande attenuazione dei segnali fuori banda può aiutare ad eliminare le componenti ad alta frequenza che possono causare aliasing secondo il criterio di Nyquist (fMAX < fS).
Che tu abbia un oscilloscopio con una risposta in frequenza gaussiana, una risposta in frequenza massima piatta o qualcosa di intermedio, consideriamo la larghezza di banda dell'oscilloscopio come la frequenza più bassa alla quale il segnale di ingresso passa attraverso l'oscilloscopio e viene attenuato di 3 dB. La larghezza di banda e la risposta in frequenza di un oscilloscopio possono essere misurate mediante la scansione con un generatore di segnale a onda sinusoidale. L'attenuazione del segnale alla frequenza di -3 dB dell'oscilloscopio può essere convertita in un errore di ampiezza di circa il -30%. Pertanto, non possiamo permetterci il lusso di effettuare misurazioni accurate su segnali le cui principali componenti di frequenza sono vicine alla larghezza di banda dell'oscilloscopio.
Strettamente correlato alle specifiche della larghezza di banda di un oscilloscopio è il parametro del tempo di salita. Gli oscilloscopi con risposta in frequenza gaussiana hanno un tempo di salita di circa {{0}}.35/fBW, misurato su una scala dall'10% al 90%, mentre gli oscilloscopi con risposta in frequenza massima piatta hanno un specifica del tempo di salita che è generalmente nell'intervallo 0,4/fBW, che varia con la pendenza delle caratteristiche di attenuazione della frequenza dell'oscilloscopio. Tuttavia, è necessario ricordare che il tempo di salita dell'oscilloscopio non è la velocità del fronte più veloce che può essere misurata con precisione dall'oscilloscopio, ma piuttosto la velocità del fronte più veloce che può essere ottenuta dall'oscilloscopio quando il segnale di ingresso ha un tempo di salita teoricamente infinito ( 0 p.s.). Sebbene in pratica questo parametro teorico sia impossibile da misurare perché un generatore di impulsi non può emettere un impulso con un fronte infinitamente veloce, possiamo misurare il tempo di salita dell'oscilloscopio immettendo un impulso con una velocità del fronte che è da tre a cinque volte la specifica del tempo di salita dell'oscilloscopio. .
Larghezza di banda dell'oscilloscopio richiesta per le applicazioni digitali
L'esperienza ci dice che la larghezza di banda di un oscilloscopio dovrebbe essere almeno 5 volte superiore alla frequenza di clock digitale più veloce del sistema in prova. Se scegliamo un oscilloscopio che soddisfa questo criterio, l'oscilloscopio sarà in grado di catturare la quinta armonica del segnale in prova con un'attenuazione minima del segnale. La quinta armonica del segnale è importante per determinare la forma complessiva del segnale digitale. Tuttavia, questa semplice formula non tiene conto delle componenti effettive ad alta frequenza contenute nei fronti di salita e discesa veloci se sono necessarie misurazioni accurate dei fronti ad alta velocità. Formula: fBW Maggiore o uguale a 5 x fclk Un modo più accurato per determinare la larghezza di banda di un oscilloscopio si basa sulla frequenza più alta presente nel segnale digitale, piuttosto che sulla frequenza di clock massima. La frequenza più alta del segnale digitale dipende da quale sia la velocità del bordo più elevata nel progetto. Pertanto, dobbiamo prima determinare i tempi di salita e di discesa dei segnali più veloci nel progetto. Queste informazioni possono solitamente essere ottenute dalle specifiche pubblicate dei dispositivi utilizzati nella progettazione.
