¿Cuál es el límite de ancho de banda del osciloscopio?
En el botón de canal del instrumento, presiona el botón CH1, el menú debería tener la opción de limitación de ancho de banda.
Se utiliza principalmente para filtrar el ruido de alta frecuencia, activar el límite de ancho de banda, luego el ancho de banda del osciloscopio se limitará a 20 MHz y ya no al ancho de banda nominal. Esto es bueno para medir señales de pequeña amplitud y señales con alta interferencia.
Los dos tipos de respuesta de frecuencia del osciloscopio tienen cada uno sus propias ventajas y desventajas. Los osciloscopios con una respuesta de frecuencia plana máxima tienen menos atenuación de señales dentro de banda que los osciloscopios con una respuesta de frecuencia gaussiana, lo que significa que los primeros pueden medir señales dentro de banda con mayor precisión. Sin embargo, los osciloscopios con una respuesta de frecuencia gaussiana tienen menos atenuación para señales fuera de banda que los osciloscopios con una respuesta plana máxima, lo que significa que los osciloscopios con una respuesta de frecuencia gaussiana suelen tener tiempos de subida más rápidos para la misma especificación de ancho de banda. Sin embargo, a veces una gran atenuación de las señales fuera de banda puede ayudar a eliminar los componentes de alta frecuencia que pueden causar aliasing según el criterio de Nyquist (fMAX < fS).
Ya sea que tenga un osciloscopio con una respuesta de frecuencia gaussiana, una respuesta de frecuencia plana máxima o algo intermedio, consideramos que el ancho de banda del osciloscopio es la frecuencia más baja a la que la señal de entrada pasa a través del osciloscopio y se atenúa en 3 dB. El ancho de banda y la respuesta de frecuencia de un osciloscopio se pueden medir barriendo con un generador de señal de onda sinusoidal. La atenuación de la señal en la frecuencia de -3 dB del osciloscopio se puede convertir en un error de amplitud de aproximadamente el -30%. Por lo tanto, no podemos darnos el lujo de realizar mediciones precisas en señales cuyos principales componentes de frecuencia estén cerca del ancho de banda del osciloscopio.
Estrechamente relacionado con la especificación del ancho de banda de un osciloscopio está su parámetro de tiempo de subida. Los osciloscopios con respuesta de frecuencia gaussiana tienen un tiempo de subida de aproximadamente {{0}}.35/fBW, medido en una escala de 10% a 90%, y los osciloscopios con respuesta de frecuencia plana máxima tienen un especificación de tiempo de subida que generalmente está en el rango de 0,4/fBW, que varía con la pendiente de las características de caída de frecuencia del osciloscopio. Sin embargo, debe recordarse que el tiempo de subida del osciloscopio no es la velocidad de flanco más rápida que el osciloscopio puede medir con precisión, sino más bien la velocidad de flanco más rápida que puede obtener el osciloscopio cuando la señal de entrada tiene un tiempo de subida teóricamente infinito ( 0 ps). Aunque en la práctica este parámetro teórico es imposible de medir porque un generador de pulsos no puede generar un pulso con un flanco infinitamente rápido, podemos medir el tiempo de subida del osciloscopio ingresando un pulso con una velocidad de flanco que es de tres a cinco veces la especificación del tiempo de subida del osciloscopio. .
Ancho de banda del osciloscopio necesario para aplicaciones digitales
La experiencia nos dice que el ancho de banda de un osciloscopio debe ser al menos 5 veces mayor que la frecuencia de reloj digital más rápida del sistema bajo prueba. Si elegimos un osciloscopio que cumpla con este criterio, entonces el osciloscopio podrá capturar el quinto armónico de la señal bajo prueba con una atenuación mínima de la señal. El quinto armónico de la señal es importante para determinar la forma general de la señal digital. Sin embargo, esta fórmula simple no tiene en cuenta los componentes reales de alta frecuencia contenidos en los flancos ascendentes y descendentes rápidos si se requieren mediciones precisas de los flancos de alta velocidad. Fórmula: fBW Mayor o igual a 5 x fclk Una forma más precisa de determinar el ancho de banda de un osciloscopio se basa en la frecuencia más alta presente en la señal digital, en lugar de la frecuencia máxima de reloj. La frecuencia más alta de la señal digital depende de cuál sea la velocidad de borde más rápida en el diseño. Por lo tanto, primero debemos determinar los tiempos de subida y bajada de las señales más rápidas del diseño. Esta información generalmente se puede obtener de las especificaciones publicadas de los dispositivos utilizados en el diseño.
