Varför är den uppmätta amplituden mindre än det verkliga värdet?
Prova ett litet test. Använd din100 MHz oscilloskopför att mäta en 100MHz, 3,3V amplitudvågform. Den uppmätta amplituden är inte korrekt. Denna fråga hänvisar till bandbredden föroscilloskop.
Vad är bandbredd?
Bandbredd är en viktig parameter för ett oscilloskop, men vad är bandbredd? Bandbredd hänvisar till den analoga bandbredden för den analoga frontänden av oscilloskopet och bestämmer direkt oscilloskopets signalmätningsförmåga. Specifikt är oscilloskopets bandbredd den högsta frekvensen när amplituden för sinusvågen som mäts av oscilloskopet inte är lägre än 3dB amplituden för den sanna sinusvågssignalen (dvs. 70,7 procent av den sanna signalamplituden), även känd som {{3 }}dB avskuren frekvenspunkt. När signalfrekvensen ökar minskar oscilloskopets förmåga att exakt visa signalnivån.
När den uppmätta sinusvågsfrekvensen är lika med oscilloskopets bandbredd (oscilloskopförstärkare är för Gauss-svaret), kan vi se att mätfelet är cirka 30 procent. Om mätfelet måste vara 3 procent bör frekvensen för den uppmätta signalen vara mycket lägre än oscilloskopets bandbredd. Om du till exempel använder ett 100MHz oscilloskop för att mäta en 100MHz, 1Vpp, sinusvågssignal, kommer mätningarna att vara 100MHz, 0,707Vpp, sinusvågform. Detta är bara fallet för en sinusvåg eftersom de flesta vågformer är mycket mer komplexa än en sinusvåg, de kommer att innehålla högre frekvenser. Så för att uppnå en viss mätnoggrannhet använder vi oscilloskopets common law som vanligtvis kallas 5 gånger standarden:
Den erforderliga bandbredden för oscilloskopet=den högsta frekvensen av den uppmätta signalen * 5
2. Välj bandbredden korrekt
Komplexa signaler i en vågform bildas av en mängd olika harmoniska sinusvågssignaler, och bandbredden för dessa övertoner kan vara mycket bred. När bandbredden inte är tillräckligt hög kommer de harmoniska komponenterna inte att förstärkas effektivt (blockeras eller dämpas), vilket kan orsaka amplitudförvrängning, kantförlust, förlust av detaljdata, etc. Signalegenskaperna som klockor och toner, etc. har inget referensvärde.
Så för mätningar av olika frekvenssignaler är rätt bandbredd mycket viktig. När du mäter högfrekventa signaler, som att mäta en 27MHz kristall, bör du använda full bandbreddsmätning.
Om bandbreddsgränsen är aktiverad, det vill säga bandbreddsgränsen är inställd på 20MHz, kommer kristallvågformen att förvrängas och mätningen saknar värde. När du mäter lågfrekventa signaler bör du ställa in bandbreddsgränsen för att aktivera störningsfiltret för högfrekventa signaler, detta är så att signalen syns tydligare.
3. Bandbredd och stigtid
När det gäller bandbredd kan stigtiden inte ignoreras. Stigtiden definieras vanligtvis som den tid då signalamplituden ändras från 10 procent av det maximala stabila värdet till 90 procent.
Oscilloskopets bandbredd kan direkt visa signalens minsta stigtid. Stigtiden för oscilloskopsystemet kan utvärderas från den specificerade bandbredden. Du kan använda formuleringen: RT (stigande tid)=0.35 / BW (bandbredd) (oscilloskop under 1 GHz) för att beräkna.
Där 0.35 är skalfaktorn mellan oscilloskopets bandbredd och stigtiden (10 procent -90 procent stigtid i den första ordningens Gaussmodell). Enligt ovanstående formel, om oscilloskopets bandbredd är 200MHz, kan man beräkna RT=1.75ns, det vill säga den minsta observerbara stigtiden.
