أخبار الشركة عن التغلب على حدود عرض النطاق الترددي في راسمات الذبذبات لإجراء قياسات دقيقة

في مجموعة أدوات مهندس إلكتروني، يُعتبر المُذبذب أحد أهم الأدوات.يمكنه "الاطلاع" على الاشارات الكهربائية داخل الدوائر، توفير تمثيلات بصرية لتغيرات الجهد بمرور الوقت. سواء كان تعديل الدوائر المعقدة أو تحليل جودة الإشارة ، تلعب المذبذبات دورًا لا غنى عنه.

ومع ذلك، مثل أي أداة دقة، أجهزة التذبذب لها قيود. أدائها مقيدة بعدة عوامل،مع عرض النطاق الترددي هو واحد من أكثر المعلمات الحرجة ولكن غالبا ما يسيء فهمهاهذا الحد غير المرئي يحدد نطاق التردد الذي يمكن أن يقيسه أوسيلوسكوب بدقة. عندما تتجاوز ترددات الإشارة هذا الحد، فإن الترددات المعروضة تنخفض.مما قد يؤدي إلى قياسات مشوهة وقرارات هندسية خاطئة.

يُشير عرض النطاق الترددي للموسيقار إلى الحد الأقصى للتردد الذي يمكن للجهاز فيه الحفاظ على القياسات الدقيقة.يمثل نقطة التردد التي تظهر فيها نطاق إشارة مدخل موجة الصينوس عند 700.7% من قيمته الأصلية (نقطة -3dB). هذا المعيار ينشأ من حسابات الطاقة، حيث أن الطاقة تتعلق بالجهد التربيعي، فإن انخفاض الجهد بنسبة 70.7% يعادل تخفيض الطاقة بنسبة 50% (-3dB).

على سبيل المثال، يظهر أوسيلوسكوب عرض النطاق الترددي 100 ميغا هرتز موجة الصينوس 100 ميغا هرتز عند 70.7٪ من نطاقها الحقيقي. تختبر الإشارات التي تتجاوز هذه التردد ضعفًا أكبر تدريجياً.

تنشأ قيود عرض النطاق الترددي من الخصائص الفيزيائية المتأصلة لدوائر الأوسيلوسكوب:

• المكبرات/المكثفات:تقوم هذه المكونات بتعديل مستويات الإشارة لعرضها، ولكن سعة الترانزستور والحثية تسبب انخفاض الفائدة في الترددات العالية.
• التأثيرات السعة/التحفيزية:يعرض المكثفات الداخلية انخفاضاً في المعوقة مع ارتفاع التردد، في حين أن المحفزات تظهر السلوك المعاكس، مما يشوه بشكل جماعي نقل الإشارة.
• آثار لـ (بي سي بي)حتى مسارات لوحات الدوائر تظهر الحثية / القدرة المعتمدة على التردد التي تؤثر على سلامة الإشارة.

يُؤثر عرض النطاق الترددي بشكل مباشر على صحة القياس. فكر في تعديل إشارة ساعة من 500 ميغا هرتز باستخدام أوسيلوسكوب من 100 ميغا هرتز - قد يشير العرض المضعف بشدة إلى عدم كفاية قوة الإشارة.من المحتمل أن يؤدي إلى تعديلات دائرة غير صحيحةالأسوأ من ذلك، الهرمونيات عالية التردد يمكن أن تُسمّى بالترددات المنخفضة، مما يزيد من سوء التفسير.

تحتوي الموجة المربعة التي تبلغ 500 ميغا هرتز على هارمونيات عند 1 جيجا هرتز، 1.5 جيجا هرتز، وما إلى ذلك. يمكن أن يضعف عرض النطاق الترددي غير الكافي هذه المكونات إلى قراءات خاطئة منخفضة التردد.

يمكن للمهندسين تخفيف قيود عرض النطاق الترددي من خلال عدة طرق:

• اختيار عرض النطاق الترددي:تطبيق قاعدة "5x" ‬اختيار أجهزة المذبذب مع عرض النطاق الترددي ≥5 × أعلى عنصر تردد إشارة. بالنسبة لإشارات 100 ميغا هرتز، حدد أجهزة 500 ميغا هرتز.
• اعتبارات المسبار:استخدم المسبارات التي تتطابق أو تتجاوز عرض النطاق الترددي للمذبذب. تحسين الاتصالات مع خطوط الأرض القصيرة للحد من الضوضاء.
• الإفراط في أخذ العيناتيمكن أن تستخدم أجهزة التذبذب المتقدمة إعادة أخذ عينات من الأجهزة (التجميع فوق معدلات نيكوست) لتحسين دقة إعادة البناء.
• التساوي:الوحدات المتقدمة تعوض عن التشوه الناجم عن عرض النطاق الترددي من خلال معالجة إشارة مسبقة.
• معايرة استجابة التردد:تقدم بعض الأدوات تصحيحًا لخصائص الاستجابة الخاصة بها.

• إعطاء الأولوية للمسحيات ذات عرض النطاق الترددي ≥ 5 × ترددات الإشارة
• استخدام مسبارات عالية الأداء مع مطابقة المعوقة المناسبة
• تنفيذ القياسات التفاضلية لرفض ضوضاء الوضع المشترك
• تطبيق تقنيات إزالة الاندماج لإزالة القطع الأثرية للاتصال / الكابل

إن فهم قيود عرض النطاق الترددي للمذبذب يمكّن المهندسين من إجراء اختيارات معتمدة للمعدات وتفسيرات القياس، وهي أمر حاسم بشكل خاص لتحليل الدوائر عالية السرعة.بينما الأجهزة الهزازية لا تزال أدوات تشخيص قوية، ففعاليتها تعتمد في نهاية المطاف على المعرفة التقنية والمهارات التحليلية للمستخدم.