¿Por qué la amplitud medida es menor que el valor real?
Haz una pequeña prueba. Usa tuOsciloscopio de 100MHzpara medir una forma de onda de amplitud de 100 MHz y 3,3 V. La amplitud medida no es exacta. Este problema se refiere al ancho de banda deosciloscopio.
¿Qué es el ancho de banda?
El ancho de banda es un parámetro esencial para un osciloscopio, pero ¿qué es el ancho de banda? El ancho de banda se refiere al ancho de banda analógico de la parte frontal analógica del osciloscopio y determina directamente las capacidades de medición de la señal del osciloscopio. Específicamente, el ancho de banda del osciloscopio es la frecuencia más alta cuando la amplitud de la onda sinusoidal medida por el osciloscopio no es inferior a la amplitud de 3 dB de la señal de onda sinusoidal verdadera (es decir, 70,7 por ciento de la amplitud de la señal verdadera), también conocida como {{3 }}dB punto de frecuencia de corte. A medida que aumenta la frecuencia de la señal, se reducirá la capacidad del osciloscopio para mostrar con precisión el nivel de la señal.
Cuando la frecuencia de la onda sinusoidal medida es igual al ancho de banda del osciloscopio (el amplificador del osciloscopio es para la respuesta gaussiana), podemos ver que el error de medición es de aproximadamente 30 por ciento. Si se requiere que el error de medición sea del 3 por ciento, la frecuencia de la señal medida debe ser mucho menor que el ancho de banda del osciloscopio. Por ejemplo, si utiliza un osciloscopio de 100 MHz para medir una señal de onda sinusoidal de 100 MHz, 1 Vpp, las mediciones serán una forma de onda sinusoidal de 100 MHz, 0,707 Vpp. Este es sólo el caso de una onda sinusoidal, ya que la mayoría de las formas de onda son mucho más complejas que una onda sinusoidal y contendrán frecuencias más altas. Entonces, para lograr una cierta precisión de medición, utilizamos la ley común de los osciloscopios, que comúnmente se conoce como 5 veces el estándar:
El ancho de banda requerido del osciloscopio=la frecuencia más alta de la señal medida * 5
2. Selecciona el ancho de banda correctamente
Las señales complejas en una forma de onda están formadas por una variedad de señales armónicas de onda sinusoidal diferentes, y el ancho de banda de estos armónicos puede ser muy amplio. Cuando el ancho de banda no es lo suficientemente alto, los componentes armónicos no se amplificarán de manera efectiva (bloqueados o atenuados), lo que puede causar distorsión de amplitud, pérdida de bordes, pérdida de datos detallados, etc. Las características de la señal, como campanas y tonos, etc. no tienen valor de referencia.
Por lo tanto, para mediciones de señales de diferentes frecuencias, el ancho de banda correcto es muy importante. Al medir señales de alta frecuencia, como medir un cristal de 27 MHz, debe utilizar la medición de ancho de banda completo.
Si el límite de ancho de banda está habilitado, es decir, el límite de ancho de banda se establece en 20 MHz, la forma de onda del cristal se distorsionará y la medición no tendrá ningún valor. Al medir señales de baja frecuencia, debe establecer el límite de ancho de banda para habilitar el filtro de interferencia de señal de alta frecuencia, esto es para que la señal se muestre más claramente.
3. Ancho de banda y tiempo de subida
En cuanto al ancho de banda, no se puede ignorar el tiempo de subida. El tiempo de subida generalmente se define como el momento en el que la amplitud de la señal cambia del 10 por ciento del valor estable máximo al 90 por ciento.
El ancho de banda del osciloscopio puede mostrar directamente el tiempo mínimo de subida de la señal. El tiempo de subida del sistema de osciloscopio se puede evaluar a partir del ancho de banda especificado. Puede utilizar la fórmula: RT (tiempo de subida)=0.35 / BW (ancho de banda) (osciloscopio por debajo de 1 GHz) para calcular.
Donde 0.35 es el factor de escala entre el ancho de banda del osciloscopio y el tiempo de subida (10 por ciento -90 por ciento de tiempo de subida en el modelo gaussiano de primer orden). Según la fórmula anterior, si el ancho de banda del osciloscopio es de 200MHz, se puede calcular RT=1.75ns, es decir, el tiempo mínimo de subida observable.
