Защо измерената амплитуда е по-малка от реалната стойност?
Опитайте малък тест. Използвай твоя100 MHz осцилоскопза измерване на 100MHz, 3.3V амплитудна форма на вълната. Измерената амплитуда не е точна. Този проблем се отнася до честотната лента наосцилоскоп.
Какво е честотна лента?
Ширината на честотната лента е основен параметър за осцилоскоп, но какво е честотната лента? Ширината на честотната лента се отнася до аналоговата честотна лента на аналоговия преден край на осцилоскопа и директно определя възможностите на осцилоскопа за измерване на сигнала. По-конкретно, честотната лента на осцилоскопа е най-високата честота, когато амплитудата на синусоидата, измерена от осцилоскопа, не е по-ниска от 3dB амплитуда на истинския синусоидален сигнал (т.е. 70,7 процента от истинската амплитуда на сигнала), известен също като {{3 }}dB гранична честотна точка. С увеличаването на честотата на сигнала способността на осцилоскопа да показва точно нивото на сигнала ще намалее.
Когато измерената честота на синусоида е равна на честотната лента на осцилоскопа (усилвателят на осцилоскопа е за реакцията на Гаус), можем да видим, че грешката на измерване е около 30 процента. Ако се изисква грешката на измерване да бъде 3 процента, честотата на измерения сигнал трябва да бъде много по-ниска от честотната лента на осцилоскопа. Например, използвайки 100MHz осцилоскоп за измерване на 100MHz, 1Vpp, синусоидален сигнал, измерванията ще бъдат 100MHz, 0,707Vpp, синусоидална форма на вълната. Това важи само за синусоида, тъй като повечето форми на вълната са много по-сложни от синусоида, те ще съдържат по-високи честоти. Така че, за да постигнем определена точност на измерване, ние използваме общия закон на осцилоскопите, който обикновено се нарича 5 пъти стандарта:
Необходимата честотна лента на осцилоскопа=най-високата честота на измерения сигнал * 5
2. Изберете правилно честотната лента
Сложните сигнали във формата на вълната се формират от множество различни хармонични синусоидални сигнали и честотната лента на тези хармоници може да бъде много широка. Когато честотната лента не е достатъчно висока, хармоничните компоненти няма да бъдат ефективно усилени (блокирани или отслабени), което може да причини изкривяване на амплитудата, загуба на ръбове, загуба на детайлни данни и т.н. Характеристиките на сигнала като звънци и тонове и т.н. нямат референтна стойност.
Така че за различни честотни измервания на сигнала правилната честотна лента е много важна. Когато измервате високочестотни сигнали, като например измерване на 27MHz кристал, трябва да използвате измерване на пълната честотна лента.
Ако ограничението на честотната лента е активирано, т.е. ограничението на честотната лента е зададено на 20MHz, формата на вълната на кристала ще бъде изкривена и измерването няма да има стойност. Когато измервате нискочестотни сигнали, трябва да зададете ограничението на честотната лента, за да активирате филтъра за смущения на високочестотен сигнал, така че сигналът да се показва по-ясно.
3. Широчина на честотната лента и време на нарастване
По отношение на честотната лента, времето за нарастване не може да бъде пренебрегнато. Времето на нарастване обикновено се определя като времето, в което амплитудата на сигнала се променя от 10 процента от максималната постоянна стойност до 90 процента.
Ширината на честотната лента на осцилоскопа може директно да покаже минималното време на нарастване на сигнала. Времето на нарастване на осцилоскопната система може да бъде оценено от определената честотна лента. Можете да използвате формулата: RT (време на нарастване)=0.35 / BW (широчина на честотната лента) (осцилоскоп под 1GHz), за да изчислите.
Където 0.35 е коефициентът на мащаба между честотната лента на осцилоскопа и времето на нарастване (10 процента -90 процента време на нарастване в модела на Гаус от първи ред). Съгласно горната формула, ако честотната лента на осцилоскопа е 200MHz, може да се изчисли RT=1.75ns, тоест минималното наблюдавано време на нарастване.
