Definitie van oscilloscoopbandbreedte
Alle oscilloscopen vertonen een laagdoorlaatfrequentierespons die afrolt bij hogere frequenties, zoals weergegeven in figuur 1. De meeste oscilloscopen met bandbreedteparameters van 1 GHz en lager vertonen doorgaans een Gaussiaanse respons met een langzame roll-off die begint bij ongeveer een derde van de frequentierespons. -3 dB-frequentie.
definitie
Oscilloscopen met bandbreedtespecificaties groter dan 1 GHz hebben doorgaans een maximale vlakke frequentierespons, zoals weergegeven in figuur 2. Deze frequentierespons manifesteert zich gewoonlijk als een vlakkere in-bandrespons en een steilere roll-off bij een frequentie van ongeveer -3dB .
Elk van deze twee frequentieresponsen van een oscilloscoop heeft zijn eigen voor- en nadelen. Een oscilloscoop met een maximale vlakke frequentierespons verzwakt in-band signalen minder dan een oscilloscoop met een Gauss-frequentierespons, wat betekent dat eerstgenoemde in-band signalen nauwkeuriger kan meten. Een oscilloscoop met een Gauss-frequentierespons verzwakt signalen buiten de band echter minder dan een oscilloscoop met een maximale vlakke frequentierespons. Dat wil zeggen dat bij dezelfde bandbreedtespecificatie een oscilloscoop met een Gauss-frequentierespons gewoonlijk een snellere stijgtijd heeft. Soms kan verzwakking van signalen buiten de band echter een grote bijdrage leveren aan het elimineren van hoogfrequente componenten die aliasing kunnen veroorzaken volgens het Nyquist-criterium (fMAX
Of de oscilloscoop die u heeft een Gaussische frequentierespons heeft, een maximale vlakke frequentierespons of iets daartussenin, we beschouwen de laagste frequentie waarbij het ingangssignaal met 3dB wordt verzwakt nadat het door de oscilloscoop is gegaan als de bandbreedte van de oscilloscoop. De bandbreedte en frequentierespons van de oscilloscoop kunnen worden gemeten door de sinusgolfsignaalgenerator te bewegen. De verzwakking van het signaal bij de -3dB-frequentie van de oscilloscoop kan na conversie worden uitgedrukt als een amplitudefout van ongeveer -30%. Daarom kunnen we niet verwachten dat we nauwkeurige metingen kunnen doen van signalen waarvan de dominante frequentiecomponenten dicht bij de bandbreedte van de oscilloscoop liggen.
Nauw verwant aan de bandbreedtespecificatie van een oscilloscoop is de stijgtijdparameter. Een oscilloscoop met een Gaussiaanse frequentierespons heeft een stijgtijd van ongeveer {{0}}.35/fBW gebaseerd op de standaard van 10% tot 90%. De stijgtijdspecificatie van een oscilloscoop met de grootste vlakke frequentierespons ligt doorgaans in het bereik van 0,4/fBW, dat varieert met de steilheid van de frequentie-roll-off-karakteristiek van de oscilloscoop. Maar wat we moeten onthouden is dat de stijgtijd van een oscilloscoop niet de hoogste flanksnelheid is die de oscilloscoop nauwkeurig kan meten, maar de snelste flanksnelheid die de oscilloscoop kan halen als het ingangssignaal een theoretisch oneindig snelle stijgtijd heeft (0ps). . Hoewel het eigenlijk onmogelijk is om deze theoretische parameter te meten omdat de pulsgenerator geen puls met een oneindig snelle flank kan afgeven, kunnen we de opkomst van de oscilloscoop meten door een puls in te voeren met een flanksnelheid die 3 tot 5 keer de stijgtijd van de oscilloscoop is. specificatie. tijd.
