Γιατί το μετρούμενο πλάτος είναι μικρότερο από την πραγματική τιμή;
Δοκιμάστε ένα μικρό τεστ. Χρησιμοποίησε το δικό σουΠαλμογράφος 100 MHzγια να μετρήσετε μια κυματομορφή πλάτους 100 MHz, 3,3 V. Το μετρούμενο πλάτος δεν είναι ακριβές. Αυτό το ζήτημα αναφέρεται στο εύρος ζώνης τουπαλμοσκόπιο.
Τι είναι το εύρος ζώνης;
Το εύρος ζώνης είναι μια βασική παράμετρος για έναν παλμογράφο, αλλά τι είναι το εύρος ζώνης; Το εύρος ζώνης αναφέρεται στο αναλογικό εύρος ζώνης του αναλογικού μπροστινού άκρου του παλμογράφου και καθορίζει άμεσα τις δυνατότητες μέτρησης σήματος του παλμογράφου. Συγκεκριμένα, το εύρος ζώνης του παλμογράφου είναι η υψηλότερη συχνότητα όταν το πλάτος του ημιτονοειδούς κύματος που μετράται από τον παλμογράφο δεν είναι μικρότερο από το πλάτος των 3 dB του σήματος πραγματικού ημιτονοειδούς κύματος (δηλ. 70,7 τοις εκατό του πραγματικού πλάτους σήματος), γνωστό και ως {{3 }}dB σημείο αποκοπής συχνότητας. Καθώς η συχνότητα του σήματος αυξάνεται, η ικανότητα του παλμογράφου να εμφανίζει με ακρίβεια τη στάθμη του σήματος θα μειωθεί.
Όταν η μετρούμενη συχνότητα ημιτονοειδούς κύματος είναι ίση με το εύρος ζώνης του παλμογράφου (ο ενισχυτής παλμογράφου είναι για την απόκριση Gaussian), μπορούμε να δούμε ότι το σφάλμα μέτρησης είναι περίπου 30 τοις εκατό . Εάν το σφάλμα μέτρησης απαιτείται να είναι 3 τοις εκατό, η συχνότητα του μετρούμενου σήματος θα πρέπει να είναι πολύ χαμηλότερη από το εύρος ζώνης του παλμογράφου. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας έναν παλμογράφο 100MHz για τη μέτρηση ενός σήματος ημιτονοειδούς κύματος 100MHz, 1Vpp, οι μετρήσεις θα είναι 100MHz, 0,707Vpp, ημιτονοειδής κυματομορφή. Αυτό ισχύει μόνο για ένα ημιτονοειδές κύμα, καθώς οι περισσότερες κυματομορφές είναι πολύ πιο περίπλοκες από ένα ημιτονοειδές κύμα και θα περιέχουν υψηλότερες συχνότητες. Για να επιτύχουμε λοιπόν μια συγκεκριμένη ακρίβεια μέτρησης, χρησιμοποιούμε τον κοινό νόμο των παλμογράφων που συνήθως αναφέρεται ως 5 φορές το πρότυπο:
Το απαιτούμενο εύρος ζώνης του παλμογράφου=η υψηλότερη συχνότητα του μετρούμενου σήματος * 5
2. Επιλέξτε σωστά το εύρος ζώνης
Τα σύνθετα σήματα σε μια κυματομορφή σχηματίζονται από μια ποικιλία διαφορετικών σημάτων αρμονικών ημιτονοειδών κυμάτων και το εύρος ζώνης αυτών των αρμονικών μπορεί να είναι πολύ μεγάλο. Όταν το εύρος ζώνης δεν είναι αρκετά υψηλό, τα αρμονικά στοιχεία δεν θα ενισχυθούν αποτελεσματικά (μπλοκάρονται ή εξασθενούν), γεγονός που μπορεί να προκαλέσει παραμόρφωση πλάτους, απώλεια άκρων, απώλεια δεδομένων λεπτομερειών κ.λπ. δεν έχουν τιμή αναφοράς.
Έτσι, για διαφορετικές μετρήσεις σήματος συχνότητας, το σωστό εύρος ζώνης είναι πολύ σημαντικό. Κατά τη μέτρηση σημάτων υψηλής συχνότητας, όπως η μέτρηση ενός κρυστάλλου 27 MHz, θα πρέπει να χρησιμοποιείτε τη μέτρηση πλήρους εύρους ζώνης.
Εάν το όριο εύρους ζώνης είναι ενεργοποιημένο, δηλαδή το όριο εύρους ζώνης έχει οριστεί στα 20 MHz, η κρυσταλλική κυματομορφή θα παραμορφωθεί και η μέτρηση δεν θα έχει αξία. Κατά τη μέτρηση σημάτων χαμηλής συχνότητας, θα πρέπει να ορίσετε το όριο εύρους ζώνης για να ενεργοποιήσετε το φίλτρο παρεμβολής σήματος υψηλής συχνότητας, έτσι ώστε το σήμα να εμφανίζεται πιο καθαρά.
3. Εύρος ζώνης και χρόνος ανόδου
Όσον αφορά το εύρος ζώνης, ο χρόνος ανόδου δεν μπορεί να αγνοηθεί. Ο χρόνος ανόδου ορίζεται συνήθως ως ο χρόνος κατά τον οποίο το πλάτος του σήματος αλλάζει από το 10 τοις εκατό της μέγιστης σταθερής τιμής στο 90 τοις εκατό.
Το εύρος ζώνης του παλμογράφου μπορεί να δείξει απευθείας τον ελάχιστο χρόνο ανόδου του σήματος. Ο χρόνος ανόδου του συστήματος παλμογράφου μπορεί να εκτιμηθεί από το καθορισμένο εύρος ζώνης. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη φόρμουλα: RT (χρόνος ανόδου)=0.35 / BW (εύρος ζώνης) (παλμογράφος κάτω από 1 GHz) για τον υπολογισμό.
Όπου 0.35 είναι ο συντελεστής κλίμακας μεταξύ του εύρους ζώνης του παλμογράφου και του χρόνου ανόδου (10 τοις εκατό -90 τοις εκατό χρόνος ανόδου στο μοντέλο Gaussian πρώτης τάξης). Σύμφωνα με τον παραπάνω τύπο, αν το εύρος ζώνης του παλμογράφου είναι 200MHz, μπορεί να υπολογίσει το RT=1.75ns, δηλαδή τον ελάχιστο παρατηρήσιμο χρόνο ανόδου.
