новости компании о Преодоление ограничений полосы пропускания в осциллографах для точных измерений

В наборе инструментов электронного инженера осциллоскоп является одним из самых важных инструментов.Он может просматривать электрические сигналы внутри цепей.Оциллоскопы играют незаменимую роль в отлаживании сложных схем или анализе качества сигнала.

Однако, как и любой прецизионный инструмент, осциллоскопы имеют свои ограничения.с пропускной способностью, являющейся одним из самых важных, но часто неправильно понимаемых параметровЭтот невидимый порог определяет диапазон частот, который осциллоскоп может точно измерить.потенциально ведущие к искажению измерений и ошибочным инженерным оценкам.

Пропускная способность осциллоскопа относится к верхнему пределу частоты, при котором прибор может поддерживать точные измерения.он представляет собой частотную точку, где амплитуда синусового волнового входного сигнала отображается на 70Этот стандарт происходит из расчетов мощности, поскольку мощность относится к напряжению в квадрате, падение напряжения на 70,7% равно 50% снижению мощности (-3dB).

Например, осциллоскоп с полосой пропускания 100 МГц отображает синусную волну 100 МГц на 70,7% от его истинной амплитуды.

Ограничения полосы пропускания возникают из-за присущих физических свойств цепей осциллоскопов:

• Усилители/углушители:Эти компоненты регулируют уровни сигнала для отображения, но емкость и индуктивность транзисторов приводят к снижению прироста при более высоких частотах.
• Капацитивные/индуктивные эффекты:Внутренние конденсаторы демонстрируют уменьшающуюся импедантность с увеличением частоты, в то время как индукторы демонстрируют противоположное поведение, коллективно искажая передачу сигнала.
• Следы ПХБ:Даже пути платы электрической схемы демонстрируют частотно-зависимую индуктивность/капацитантность, которая влияет на целостность сигнала.

Пропускная способность напрямую влияет на достоверность измерений.потенциально вызывающие неправильные модификации цепейХуже того, высокочастотные гармонии могут быть переименованы в более низкие частоты, что усугубляет неправильную интерпретацию.

Квадратная волна на частоте 500 МГц содержит гармонии на частоте 1 ГГц, 1,5 ГГц и т. д. Недостаточная полоса пропускания может превратить эти компоненты в ошибочные низкочастотные показания.

Инженеры могут смягчить ограничения полосы пропускания с помощью нескольких подходов:

• Выбор пропускной способности:Применяйте правило "5x" - выбирайте осциллоскопы с пропускной способностью ≥5x, что является наиболее высокой частотой вашего сигнала.
• Учитывающие факты:Используйте зонды, соответствующие или превышающие пропускную способность осциллоскопа.
• Переборка:Высококачественные осциллоскопы могут использовать аппаратное переборка (выборка выше показателей Найкиста) для улучшения точности реконструкции.
• Уравнение:Усовершенствованные устройства компенсируют искажения, вызванные пропускной способностью, посредством предварительной обработки сигнала.
• Калибровка частотной реакции:Некоторые инструменты предлагают коррекцию для их специфических характеристик ответа.

• Приоритетное использование осциллоскопов с полосой пропускания ≥ 5 × частоты сигнала
• Используйте высокопроизводительные зонды с правильным совпадением импеданс
• Внедрить дифференциальные измерения для отклонения шума общего режима
• Применение методов удаления соединений/кабелей

Понимание ограничений полосы пропускания осциллоскопа позволяет инженерам делать обоснованные выборы оборудования и интерпретации измерений, особенно важные для анализа высокоскоростных цепей.Хотя осциллоскопы остаются мощными диагностическими инструментами, их эффективность в конечном счете зависит от технических знаний и аналитических навыков пользователя.