Was ist die Bandbreitenbegrenzung des Oszilloskops?
Drücken Sie in der Kanaltaste des Geräts die Taste CH1. Im Menü sollte nun die Option zur Bandbreitenbegrenzung angezeigt werden.
Es wird hauptsächlich verwendet, um hochfrequentes Rauschen herauszufiltern. Wenn Sie die Bandbreitenbegrenzung aktivieren, wird die Bandbreite des Oszilloskops auf 20 MHz begrenzt und nicht mehr auf die Nennbandbreite. Dies ist gut zum Messen von Signalen mit kleiner Amplitude und Signalen mit hoher Interferenz.
Die beiden Typen von Oszilloskop-Frequenzgängen haben jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile. Oszilloskope mit einem maximal flachen Frequenzgang haben eine geringere Dämpfung von In-Band-Signalen als Oszilloskope mit einem gaußschen Frequenzgang, was bedeutet, dass erstere In-Band-Signale genauer messen können. Oszilloskope mit einem gaußschen Frequenzgang haben jedoch eine geringere Dämpfung von Out-of-Band-Signalen als Oszilloskope mit einem maximal flachen Frequenzgang, was bedeutet, dass Oszilloskope mit einem gaußschen Frequenzgang bei gleicher Bandbreitenspezifikation normalerweise schnellere Anstiegszeiten haben. Manchmal kann jedoch eine große Dämpfung von Out-of-Band-Signalen dazu beitragen, Hochfrequenzkomponenten zu eliminieren, die gemäß dem Nyquist-Kriterium (fMAX < fS) Aliasing verursachen können.
Unabhängig davon, ob Sie ein Oszilloskop mit einem gaußschen Frequenzgang, einem maximalen flachen Frequenzgang oder etwas dazwischen haben, betrachten wir die Bandbreite des Oszilloskops als die niedrigste Frequenz, bei der das Eingangssignal durch das Oszilloskop läuft und um 3 dB gedämpft wird. Die Bandbreite und der Frequenzgang eines Oszilloskops können durch Sweepen mit einem Sinuswellen-Signalgenerator gemessen werden. Die Dämpfung des Signals bei der Frequenz von -3 dB des Oszilloskops kann in einen Amplitudenfehler von etwa -30 % umgewandelt werden. Daher können wir uns nicht den Luxus leisten, genaue Messungen an Signalen durchzuführen, deren Hauptfrequenzkomponenten nahe an der Bandbreite des Oszilloskops liegen.
Eng verwandt mit der Bandbreitenspezifikation eines Oszilloskops ist sein Anstiegszeitparameter. Oszilloskope mit gaußförmigem Frequenzgang haben eine Anstiegszeit von etwa {{0}},35/fBW, gemessen auf einer Skala von 10 % bis 90 %, und Oszilloskope mit maximal flachem Frequenzgang haben eine Anstiegszeitspezifikation, die im Allgemeinen im Bereich von 0,4/fBW liegt und mit der Steilheit der Frequenzabfalleigenschaften des Oszilloskops variiert. Es muss jedoch beachtet werden, dass die Anstiegszeit des Oszilloskops nicht die schnellste Flankengeschwindigkeit ist, die vom Oszilloskop genau gemessen werden kann, sondern die schnellste Flankengeschwindigkeit, die vom Oszilloskop erreicht werden kann, wenn das Eingangssignal eine theoretisch unendliche Anstiegszeit (0 ps) hat. Obwohl dieser theoretische Parameter in der Praxis nicht gemessen werden kann, weil ein Impulsgenerator keinen Impuls mit unendlich schneller Flanke ausgeben kann, können wir die Anstiegszeit des Oszilloskops messen, indem wir einen Impuls mit einer Flankengeschwindigkeit eingeben, die drei- bis fünfmal so hoch ist wie die angegebene Anstiegszeit des Oszilloskops.
Für digitale Anwendungen erforderliche Oszilloskopbandbreite
Die Erfahrung lehrt uns, dass die Bandbreite eines Oszilloskops mindestens 5-mal höher sein sollte als die schnellste digitale Taktrate des zu testenden Systems. Wenn wir ein Oszilloskop wählen, das dieses Kriterium erfüllt, kann das Oszilloskop die 5. Harmonische des zu testenden Signals mit minimaler Signaldämpfung erfassen. Die 5. Harmonische des Signals ist wichtig, um die Gesamtform des digitalen Signals zu bestimmen. Diese einfache Formel berücksichtigt jedoch nicht die tatsächlichen Hochfrequenzkomponenten, die in den schnell ansteigenden und abfallenden Flanken enthalten sind, wenn genaue Messungen von Hochgeschwindigkeitsflanken erforderlich sind. Formel: fBW Größer oder gleich 5 x fclk Eine genauere Methode zur Bestimmung der Bandbreite eines Oszilloskops basiert auf der höchsten im digitalen Signal vorhandenen Frequenz und nicht auf der maximalen Taktrate. Die höchste Frequenz des digitalen Signals hängt von der schnellsten Flankengeschwindigkeit im Design ab. Daher müssen wir zuerst die Anstiegs- und Abfallzeiten der schnellsten Signale im Design bestimmen. Diese Informationen können normalerweise den veröffentlichten Spezifikationen der im Design verwendeten Geräte entnommen werden.
