Почему измеренная амплитуда меньше реального значения?
Попробуйте небольшой тест. Используй свойОсциллограф 100 МГцдля измерения сигнала частотой 100 МГц и амплитудой 3,3 В. Измеренная амплитуда неточна. Эта проблема относится к пропускной способностиосциллограф.
Что такое пропускная способность?
Полоса пропускания — важный параметр осциллографа, но что такое полоса пропускания? Полоса пропускания относится к аналоговой полосе пропускания аналогового интерфейса осциллографа и напрямую определяет возможности измерения сигнала осциллографа. В частности, полоса пропускания осциллографа является самой высокой частотой, когда амплитуда синусоидальной волны, измеренная осциллографом, не ниже амплитуды 3 дБ истинного синусоидального сигнала (т. е. 70,7 процента истинной амплитуды сигнала), также известной как {{3 }}дБ точка среза частоты. По мере увеличения частоты сигнала способность осциллографа точно отображать уровень сигнала снижается.
Когда измеренная частота синусоидального сигнала равна полосе пропускания осциллографа (усилитель осциллографа предназначен для гауссова характеристики), мы видим, что ошибка измерения составляет около 30 процентов. Если требуется, чтобы погрешность измерения составляла 3 процента, частота измеряемого сигнала должна быть намного ниже полосы пропускания осциллографа. Например, при использовании осциллографа с частотой 100 МГц для измерения синусоидального сигнала частотой 100 МГц, напряжением 1 В (размах), измерения будут иметь синусоидальный сигнал с частотой 100 МГц, напряжением 0,707 В (размах). Это справедливо только для синусоидальной волны, поскольку большинство сигналов намного сложнее синусоидальной волны и содержат более высокие частоты. Поэтому, чтобы добиться определенной точности измерений, мы используем общий закон осциллографов, который обычно называют пятикратным превышением стандарта:
Требуемая полоса пропускания осциллографа=высшая частота измеряемого сигнала * 5
2. Правильно выберите полосу пропускания
Сложные сигналы в форме волны формируются множеством различных гармонических синусоидальных сигналов, и полоса пропускания этих гармоник может быть очень широкой. Когда полоса пропускания недостаточно широка, гармонические компоненты не будут эффективно усиливаться (блокироваться или ослабляться), что может вызвать искажение амплитуды, потерю фронта, потерю детальных данных и т. д. Характеристики сигнала, такие как звонки и тоны и т. д., изменятся. не имеют справочного значения.
Таким образом, для измерений сигналов различной частоты очень важна правильная полоса пропускания. При измерении высокочастотных сигналов, например, при измерении кристалла с частотой 27 МГц, следует использовать измерение всей полосы пропускания.
Если ограничение полосы пропускания включено, то есть ограничение полосы пропускания установлено на 20 МГц, форма кристаллического сигнала будет искажена, и измерения не будут иметь значения. При измерении низкочастотных сигналов необходимо установить ограничение полосы пропускания, чтобы включить фильтр помех высокочастотного сигнала, чтобы сигнал отображался более четко.
3. Пропускная способность и время нарастания
Что касается пропускной способности, нельзя игнорировать время нарастания. Время нарастания обычно определяется как время, за которое амплитуда сигнала изменяется с 10 процентов от максимального устойчивого значения до 90 процентов.
Полоса пропускания осциллографа может напрямую показывать минимальное время нарастания сигнала. Время нарастания осциллографической системы можно оценить по указанной полосе пропускания. Для расчета можно использовать формулу: RT (время нарастания)=0,35 / BW (полоса пропускания) (осциллограф ниже 1 ГГц).
Где 0.35 — масштабный коэффициент между полосой пропускания осциллографа и временем нарастания (время нарастания 10 процентов -90 процентов в гауссовой модели первого порядка). Согласно приведенной выше формуле, если полоса пропускания осциллографа составляет 200 МГц, можно рассчитать RT=1,75 нс, то есть минимальное наблюдаемое время нарастания.
