Per què l'amplitud mesurada és menor que el valor real?
Prova una petita prova. Utilitza el teuOscil·loscopi de 100 MHzper mesurar una forma d'ona d'amplitud de 100 MHz i 3,3 V. L'amplitud mesurada no és precisa. Aquest problema fa referència a l'ample de banda deoscil·loscopi.
Què és l'ample de banda?
L'amplada de banda és un paràmetre essencial per a un oscil·loscopi, però què és l'amplada de banda? L'amplada de banda es refereix a l'amplada de banda analògica de l'extrem frontal analògic de l'oscil·loscopi i determina directament les capacitats de mesura del senyal de l'oscil·loscopi. Concretament, l'amplada de banda de l'oscil·loscopi és la freqüència més alta quan l'amplitud de l'ona sinusoïdal mesurada per l'oscil·loscopi no és inferior a l'amplitud de 3 dB del senyal d'ona sinusoïdal veritable (és a dir, el 70,7 per cent de l'amplitud del senyal real), també coneguda com {{3 }}dB punt de tall de freqüència. A mesura que augmenta la freqüència del senyal, la capacitat de l'oscil·loscopi de mostrar amb precisió el nivell del senyal es reduirà.
Quan la freqüència d'ona sinusoïdal mesurada és igual a l'amplada de banda de l'oscil·loscopi (l'amplificador de l'oscil·loscopi és per a la resposta gaussiana), podem veure que l'error de mesura és d'uns 30 per cent. Si cal que l'error de mesura sigui del 3 per cent, la freqüència del senyal mesurat hauria de ser molt inferior a l'amplada de banda de l'oscil·loscopi. Per exemple, utilitzant un oscil·loscopi de 100 MHz per mesurar un senyal d'ona sinusoïdal de 100 MHz, 1 Vpp, les mesures seran de forma d'ona sinusoïdal de 100 MHz, 0,707 Vpp. Aquest és només el cas d'una ona sinusoïdal, ja que la majoria de les formes d'ona són molt més complexes que una ona sinusoïdal, contenen freqüències més altes. Així, per tal d'aconseguir una certa precisió de mesura, utilitzem la llei comuna dels oscil·loscopis que s'anomena comunament 5 vegades l'estàndard:
L'amplada de banda requerida de l'oscil·loscopi=la freqüència més alta del senyal mesurat * 5
2. Seleccioneu l'ample de banda correctament
Els senyals complexos en una forma d'ona estan formats per una varietat de senyals d'ona sinusoïdal harmònics diferents, i l'amplada de banda d'aquests harmònics pot ser molt ampli. Quan l'amplada de banda no és prou alta, els components harmònics no s'amplificaran eficaçment (bloquejats o atenuats), cosa que pot provocar distorsió d'amplitud, pèrdua de vora, pèrdua de dades de detall, etc. Les característiques del senyal, com ara campanes i tons, etc. no tenen valor de referència.
Per tant, per a diferents mesures de senyal de freqüència, l'amplada de banda correcta és molt important. Quan mesureu senyals d'alta freqüència, com ara mesurar un cristall de 27 MHz, hauríeu d'utilitzar la mesura de l'ample de banda complet.
Si el límit d'amplada de banda està activat, és a dir, el límit d'amplada de banda s'estableix a 20 MHz, la forma d'ona del cristall es distorsionarà i la mesura no tindrà valor. Quan mesureu senyals de baixa freqüència, hauríeu d'establir el límit d'ample de banda per habilitar el filtre d'interferència del senyal d'alta freqüència, de manera que el senyal es mostri més clarament.
3. Ample de banda i temps de pujada
Pel que fa a l'ample de banda, no es pot ignorar el temps de pujada. El temps de pujada es defineix normalment com el moment en què l'amplitud del senyal canvia del 10% del valor estacionari màxim al 90%.
L'amplada de banda de l'oscil·loscopi pot mostrar directament el temps de pujada mínim del senyal. El temps de pujada del sistema d'oscil·loscopi es pot avaluar a partir de l'ample de banda especificat. Podeu utilitzar la fórmula: RT (temps de pujada)=0,35 / BW (amplada de banda) (oscil·loscopi per sota d'1 GHz) per calcular.
On 0,35 és el factor d'escala entre l'amplada de banda de l'oscil·loscopi i el temps de pujada (10 per cent de -90 per cent de temps de pujada en el model gaussià de primer ordre). D'acord amb la fórmula anterior, si l'amplada de banda de l'oscil·loscopi és de 200MHz, es pot calcular RT=1.75ns, és a dir, el temps de pujada observable mínim.
