Jaký je limit šířky pásma osciloskopu?
V kanálovém tlačítku nástroje stisknete tlačítko CH1, v menu by měla být možnost omezení šířky pásma.
Používá se hlavně k odfiltrování vysokofrekvenčního šumu, zapnutí limitu šířky pásma, pak bude šířka pásma osciloskopu omezena na 20 MHz a již ne na nominální šířku pásma. To je dobré pro měření signálů s malou amplitudou a signálů s vysokým rušením.
Dva typy frekvenční odezvy osciloskopu mají každý své výhody a nevýhody. Osciloskopy s maximální plochou frekvenční odezvou mají menší útlum vnitropásmových signálů než osciloskopy s gaussovskou frekvenční odezvou, což znamená, že první mohou měřit signály v pásmu přesněji. Osciloskopy s gaussovskou frekvenční odezvou však mají menší útlum pro signály mimo pásmo než osciloskopy s maximální plochou odezvou, což znamená, že osciloskopy s gaussovskou frekvenční odezvou mají obvykle rychlejší doby náběhu pro stejnou specifikaci šířky pásma. Někdy však velký útlum signálů mimo pásmo může pomoci eliminovat vysokofrekvenční složky, které mohou způsobovat aliasing podle Nyquistova kritéria (fMAX < fS).
Ať už máte osciloskop s gaussovskou frekvenční charakteristikou, maximální plochou frekvenční charakteristikou nebo něčím mezi tím, za šířku pásma osciloskopu považujeme nejnižší frekvenci, na které vstupní signál prochází osciloskopem a je utlumen o 3 dB. Šířku pásma a frekvenční odezvu osciloskopu lze měřit rozmítáním pomocí generátoru sinusového signálu. Útlum signálu na frekvenci -3 dB osciloskopu lze převést na chybu amplitudy přibližně -30 %. Nemáme tedy ten luxus provádět přesná měření na signálech, jejichž hlavní frekvenční složky jsou blízké šířce pásma osciloskopu.
Se specifikací šířky pásma osciloskopu úzce souvisí parametr doby náběhu. Osciloskopy s Gaussovou frekvenční odezvou mají dobu náběhu asi {{0}},35/fBW, měřeno na stupnici od 10 % do 90 %, a osciloskopy s maximální plochou frekvenční odezvou mají specifikace doby náběhu, která je obecně v rozsahu 0,4/fBW, který se mění podle strmosti frekvenčních charakteristik osciloskopu. Je však třeba mít na paměti, že doba náběhu osciloskopu není nejrychlejší okrajová rychlost, kterou lze přesně změřit osciloskopem, ale spíše nejrychlejší okrajová rychlost, kterou lze osciloskopem získat, když má vstupní signál teoreticky nekonečnou dobu náběhu ( 0 ps). Ačkoli v praxi nelze tento teoretický parametr změřit, protože pulzní generátor nemůže vydat pulz s nekonečně rychlou hranou, můžeme měřit dobu náběhu osciloskopu zadáním pulzu s rychlostí hrany, která je trojnásobkem až pětinásobkem specifikace doby náběhu osciloskopu. .
Pro digitální aplikace je vyžadována šířka pásma osciloskopu
Zkušenosti nám říkají, že šířka pásma osciloskopu by měla být alespoň 5krát vyšší než nejrychlejší digitální hodinová frekvence testovaného systému. Pokud zvolíme osciloskop, který toto kritérium splňuje, pak bude osciloskop schopen zachytit 5. harmonickou testovaného signálu s minimálním útlumem signálu. 5. harmonická signálu je důležitá pro určení celkového tvaru digitálního signálu. Tento jednoduchý vzorec však nebere v úvahu skutečné vysokofrekvenční složky obsažené v rychle náběžné a sestupné hraně, pokud jsou vyžadována přesná měření vysokorychlostních hran. Vzorec: fBW Větší nebo rovno 5 x fclk Přesnější způsob určení šířky pásma osciloskopu je založen na nejvyšší frekvenci přítomné v digitálním signálu, spíše než na maximální frekvenci hodin. Nejvyšší frekvence digitálního signálu závisí na tom, jaká je v návrhu nejrychlejší hranová rychlost. Proto musíme nejprve v návrhu určit doby náběhu a poklesu nejrychlejších signálů. Tyto informace lze obvykle získat ze zveřejněných specifikací zařízení použitých při návrhu.
