מדוע המשרעת הנמדדת קטנה מהערך האמיתי?
נסה מבחן קטן. השתמש בשלךאוסילוסקופ 100 מגה-הרץלמדידת צורת גל של 100 מגה-הרץ, 3.3 וולט משרעת. המשרעת הנמדדת אינה מדויקת. בעיה זו מתייחסת לרוחב הפס שלאוֹסְצִילוֹסקוּפּ.
מהו רוחב פס?
רוחב פס הוא פרמטר חיוני לאוסילוסקופ, אבל מהו רוחב פס? רוחב פס מתייחס לרוחב הפס האנלוגי של הקצה הקדמי האנלוגי של האוסילוסקופ, וקובע ישירות את יכולות מדידת האותות של האוסילוסקופ. באופן ספציפי, רוחב הפס של האוסילוסקופ הוא התדר הגבוה ביותר כאשר משרעת גל הסינוס הנמדדת על ידי האוסילוסקופ אינה נמוכה ממשרעת 3dB של אות גל הסינוס האמיתי (כלומר 70.7 אחוז ממשרעת האות האמיתי), הידועה גם בשם {{3 }}נקודת תדירות חיתוך dB. ככל שתדר האות עולה, יכולתו של האוסילוסקופ להציג במדויק את רמת האות תפחת.
כאשר תדר גלי הסינוס הנמדד שווה לרוחב הפס של האוסילוסקופ (מגבר אוסצילוסקופ מיועד לתגובה גאוסית), אנו יכולים לראות ששגיאת המדידה היא בערך 30 אחוזים. אם שגיאת המדידה נדרשת להיות 3 אחוזים, תדירות האות הנמדד צריכה להיות נמוכה בהרבה מרוחב הפס של האוסילוסקופ. לדוגמה, שימוש באוסילוסקופ של 100MHz למדידת אות של גלי סינוס של 100MHz, 1Vpp, המדידות יהיו 100MHz, 0.707Vpp, צורת גל סינוס. זה המקרה רק עבור גל סינוס מכיוון שרוב צורות הגל מורכבות הרבה יותר מגל סינוס הן יכילו תדרים גבוהים יותר. אז על מנת להשיג דיוק מדידה מסוים, אנו משתמשים בחוק האוסילוסקופים המקובל שמכונה בדרך כלל פי 5 מהתקן:
רוחב הפס הנדרש של האוסילוסקופ=התדר הגבוה ביותר של האות הנמדד * 5
2. בחר נכון את רוחב הפס
אותות מורכבים בצורת גל נוצרים על ידי מגוון אותות שונים של גלי סינוס הרמוניים, ורוחב הפס של הרמוניות אלה עשוי להיות רחב מאוד. כאשר רוחב הפס אינו גבוה מספיק, הרכיבים ההרמוניים לא יוגברו ביעילות (יחסמו או מוחלשים), מה שעלול לגרום לעיוות משרעת, אובדן קצוות, אובדן נתוני פרטים וכו'. מאפייני האות כגון פעמונים וצלילים וכו'. אין להם ערך התייחסות.
לכן, עבור מדידות אותות תדרים שונים, רוחב הפס הנכון חשוב מאוד. בעת מדידת אותות בתדר גבוה, כגון מדידת גביש של 27MHz, עליך להשתמש במדידת רוחב הפס המלא.
אם מגבלת רוחב הפס מופעלת, כלומר מגבלת רוחב הפס מוגדרת ל-20MHz, צורת הגל הגבישית תתעוות והמדידה לא תהיה בעלת ערך. בעת מדידת אותות בתדר נמוך, עליך להגדיר את מגבלת רוחב הפס כדי לאפשר את מסנן הפרעות האות בתדר גבוה, זאת כדי שהאות יראה בצורה ברורה יותר.
3. רוחב פס וזמן עלייה
לגבי רוחב הפס, לא ניתן להתעלם מזמן העלייה. זמן העלייה מוגדר בדרך כלל כזמן שבו משרעת האות משתנה מ-10 אחוז מהערך היציב המרבי ל-90 אחוז.
רוחב הפס של האוסילוסקופ יכול להראות ישירות את זמן העלייה המינימלי של האות. ניתן להעריך את זמן העלייה של מערכת האוסילוסקופ מרוחב הפס שצוין. אתה יכול להשתמש בניסוח: RT (זמן עלייה)=0.35 / BW (רוחב פס) (אוסצילוסקופ מתחת ל-1GHz) כדי לחשב.
כאשר 0.35 הוא גורם קנה המידה בין רוחב הפס של האוסילוסקופ לזמן העלייה (10 אחוז -90 אחוז זמן עלייה במודל גאוסי מסדר ראשון). לפי הנוסחה לעיל, אם רוחב הפס של האוסילוסקופ הוא 200MHz, ניתן לחשב RT=1.75ns, כלומר, זמן העלייה המינימלי הנצפה.
