Por que a amplitude medida é menor que o valor real?
Experimente um pequeno teste. Use o seuOsciloscópio de 100 MHzpara medir uma forma de onda de amplitude de 100 MHz e 3,3 V. A amplitude medida não é precisa. Esta questão refere-se à largura de banda deosciloscópio.
O que é largura de banda?
A largura de banda é um parâmetro essencial para um osciloscópio, mas o que é largura de banda? A largura de banda refere-se à largura de banda analógica do front-end analógico do osciloscópio e determina diretamente as capacidades de medição de sinal do osciloscópio. Especificamente, a largura de banda do osciloscópio é a frequência mais alta quando a amplitude da onda senoidal medida pelo osciloscópio não é inferior à amplitude de 3dB do sinal da onda senoidal verdadeira (ou seja, 70,7% da amplitude real do sinal), também conhecida como {{3 }}ponto de frequência de corte em dB. À medida que a frequência do sinal aumenta, a capacidade do osciloscópio de exibir com precisão o nível do sinal diminuirá.
Quando a frequência da onda senoidal medida é igual à largura de banda do osciloscópio (o amplificador do osciloscópio é para a resposta gaussiana), podemos ver que o erro de medição é de cerca de 30 por cento. Se for necessário que o erro de medição seja de 3%, a frequência do sinal medido deverá ser muito menor que a largura de banda do osciloscópio. Por exemplo, usando um osciloscópio de 100 MHz para medir um sinal de onda senoidal de 100 MHz, 1 Vpp, as medições serão de forma de onda senoidal de 100 MHz, 0,707 Vpp. Este é apenas o caso de uma onda senoidal, uma vez que a maioria das formas de onda são muito mais complexas do que uma onda senoidal e conterão frequências mais altas. Portanto, para obter uma certa precisão de medição, usamos a lei comum dos osciloscópios, que é comumente referida como 5 vezes o padrão:
A largura de banda necessária do osciloscópio=a frequência mais alta do sinal medido * 5
2. Selecione a largura de banda corretamente
Sinais complexos em uma forma de onda são formados por uma variedade de sinais de ondas senoidais harmônicos diferentes, e a largura de banda desses harmônicos pode ser muito ampla. Quando a largura de banda não é alta o suficiente, os componentes harmônicos não serão efetivamente amplificados (bloqueados ou atenuados), o que pode causar distorção de amplitude, perda de borda, perda de dados detalhados, etc. não têm valor de referência.
Portanto, para medições de sinais de diferentes frequências, a largura de banda correta é muito importante. Ao medir sinais de alta frequência, como medir um cristal de 27 MHz, você deve usar a medição de largura de banda total.
Se o limite de largura de banda estiver habilitado, ou seja, o limite de largura de banda estiver definido para 20 MHz, a forma de onda do cristal será distorcida e a medição não terá valor. Ao medir sinais de baixa frequência, você deve definir o limite de largura de banda para ativar o filtro de interferência de sinal de alta frequência, para que o sinal seja exibido com mais clareza.
3. Largura de banda e tempo de subida
Com relação à largura de banda, o tempo de subida não pode ser ignorado. O tempo de subida é geralmente definido como o tempo no qual a amplitude do sinal muda de 10% do valor máximo estável para 90%.
A largura de banda do osciloscópio pode mostrar diretamente o tempo mínimo de subida do sinal. O tempo de subida do sistema osciloscópio pode ser avaliado a partir da largura de banda especificada. Você pode usar a fórmula: RT (tempo de subida)=0,35 / BW (largura de banda) (osciloscópio abaixo de 1 GHz) para calcular.
Onde 0,35 é o fator de escala entre a largura de banda do osciloscópio e o tempo de subida (10% -90% do tempo de subida no modelo gaussiano de primeira ordem). De acordo com a fórmula acima, se a largura de banda do osciloscópio for 200MHz, pode-se calcular RT=1.75ns, ou seja, o tempo de subida mínimo observável.
