Analyse van veelgebruikte termen voor oscilloscopen
1. Bandbreedte
Verwijst naar de frequentiewaarde waarbij het sinusoïdale ingangssignaal is verzwakt tot 70,7% van zijn werkelijke amplitude, wat het -3dB-punt is (gebaseerd op een logaritmische schaal). Deze specificatie geeft het frequentiebereik aan dat de oscilloscoop nauwkeurig kan meten. De bandbreedte bepaalt het basismeetvermogen van de oscilloscoop voor signalen.
Naarmate de signaalfrequentie toeneemt, zal het vermogen van de oscilloscoop om het signaal nauwkeurig weer te geven afnemen. Zonder voldoende bandbreedte zal de oscilloscoop niet in staat zijn om hoogfrequente veranderingen op te lossen. Amplitudes worden vervormd, randen verdwijnen en details gaan verloren. Zonder voldoende bandbreedte zijn alle kenmerken, rinkelen, rinkelen, enz. die over het signaal worden verkregen, zinloos.
5-voudig criterium (de vereiste bandbreedte van de oscilloscoop=de hoogste frequentiecomponent van het gemeten signaal Х 5) De meetfout van de oscilloscoop geselecteerd met behulp van het 5-voudig criterium zal niet groter zijn dan ±2%, wat over het algemeen voldoende is. Naarmate de signaalfrequentie toeneemt, is deze vuistregel echter niet langer van toepassing. Hoe hoger de bandbreedte, hoe nauwkeuriger het signaal wordt gereproduceerd.
2. Stijgtijd
In de digitale wereld is het meten van tijd cruciaal. Bij het meten van digitale signalen, zoals pulsen en stapgolven, kan de stijgtijd meer een prestatieoverweging zijn. De oscilloscoop moet een voldoende lange stijgtijd hebben om de snel veranderende signaaldetails nauwkeurig vast te leggen.
Stijgtijd van de oscilloscoop
Stijgtijd oscilloscoop=snelste stijgtijd van het te testen signaal + 5. De stijgtijd beschrijft het effectieve frequentiebereik van de oscilloscoop. De basis voor het selecteren van de stijgtijd van de oscilloscoop is vergelijkbaar met de basis voor het selecteren van de bandbreedte. Hoe sneller de stijgtijd van de oscilloscoop, hoe nauwkeuriger deze snelle veranderingen in het signaal kan vastleggen.
3. Bemonsteringssnelheid
De bemonsteringssnelheid vertegenwoordigt de frequentie waarmee de oscilloscoop het ingangssignaal bemonstert binnen één golfvorm of cyclus. Uitgedrukt als monsters per seconde (S/S). Hoe sneller de bemonsteringsfrequentie van de oscilloscoop, hoe hoger de resolutie en helderheid van de weergegeven golfvormen, en hoe kleiner de kans is dat belangrijke informatie en gebeurtenissen verloren gaan. Als langzaam veranderende signalen over een langer tijdsbereik moeten worden waargenomen, wordt de minimale bemonsteringssnelheid belangrijker.
De methode die wordt gebruikt om de bemonsteringssnelheid te berekenen, is afhankelijk van het type golfvorm dat wordt gemeten en hoe de oscilloscoop het signaal reconstrueert. Om een signaal nauwkeurig te reproduceren en aliasing te voorkomen, stelt de stelling van Nyquist dat het signaal moet worden bemonsterd met een snelheid van niet minder dan tweemaal de hoogste frequentiecomponent.
Het uitgangspunt van deze stelling is echter gebaseerd op oneindig lange en continue signalen. Omdat geen enkele oscilloscoop oneindige tijdregistratielengtes kan bieden, en omdat laagfrequente interferentie per definitie discontinu is, is bemonstering met tweemaal de hoogste frequentiecomponent niet voldoende. In feite hangt de nauwkeurige reproductie van een signaal af van de bemonsteringssnelheid en de interpolatiemethode die wordt gebruikt bij de signaalbemonsteringspuntafstand.
