Pourquoi l'amplitude mesurée est-elle inférieure à la valeur réelle ?
Essayez un petit test. Utilise tonOscilloscope 100 MHzpour mesurer une forme d'onde d'amplitude de 100 MHz et 3,3 V. L'amplitude mesurée n'est pas précise. Ce problème fait référence à la bande passante deoscilloscope.
Qu’est-ce que la bande passante ?
La bande passante est un paramètre essentiel pour un oscilloscope, mais qu'est-ce que la bande passante ? La bande passante fait référence à la bande passante analogique du frontal analogique de l'oscilloscope et détermine directement les capacités de mesure du signal de l'oscilloscope. Plus précisément, la bande passante de l'oscilloscope est la fréquence la plus élevée lorsque l'amplitude de l'onde sinusoïdale mesurée par l'oscilloscope n'est pas inférieure à l'amplitude de 3 dB du signal sinusoïdal véritable (c'est-à-dire 70,7 % de l'amplitude réelle du signal), également appelée {{3 }}Point de fréquence de coupure dB. À mesure que la fréquence du signal augmente, la capacité de l'oscilloscope à afficher avec précision le niveau du signal diminue.
Lorsque la fréquence de l'onde sinusoïdale mesurée est égale à la bande passante de l'oscilloscope (l'amplificateur de l'oscilloscope est destiné à la réponse gaussienne), nous pouvons voir que l'erreur de mesure est d'environ 30 pour cent. Si l'erreur de mesure doit être de 3 pour cent, la fréquence du signal mesuré doit être bien inférieure à la bande passante de l'oscilloscope. Par exemple, en utilisant un oscilloscope de 100 MHz pour mesurer un signal sinusoïdal de 100 MHz, 1 Vpp, les mesures seront de 100 MHz, 0,707 Vpp, forme d'onde sinusoïdale. Ce n'est le cas que pour une onde sinusoïdale puisque la plupart des formes d'onde sont beaucoup plus complexes qu'une onde sinusoïdale et contiennent des fréquences plus élevées. Ainsi, afin d’atteindre une certaine précision de mesure, nous utilisons la loi commune des oscilloscopes que l’on appelle communément 5 fois la norme :
La bande passante requise de l'oscilloscope=la fréquence la plus élevée du signal mesuré * 5
2. Sélectionnez correctement la bande passante
Les signaux complexes dans une forme d’onde sont formés par une variété de signaux sinusoïdaux harmoniques différents, et la bande passante de ces harmoniques peut être très large. Lorsque la bande passante n'est pas suffisamment élevée, les composantes harmoniques ne seront pas amplifiées efficacement (bloquées ou atténuées), ce qui peut provoquer une distorsion d'amplitude, une perte de contour, une perte de données détaillées, etc. Les caractéristiques du signal telles que les cloches et les tonalités, etc. n'ont pas de valeur de référence.
Ainsi, pour les mesures de signaux à différentes fréquences, la bande passante correcte est très importante. Lors de la mesure de signaux haute fréquence, comme la mesure d'un cristal de 27 MHz, vous devez utiliser la mesure de la bande passante complète.
Si la limite de bande passante est activée, c'est-à-dire que la limite de bande passante est réglée sur 20 MHz, la forme d'onde du cristal sera déformée et la mesure n'aura aucune valeur. Lors de la mesure de signaux basse fréquence, vous devez définir la limite de bande passante pour activer le filtre d'interférence des signaux haute fréquence, afin que le signal s'affiche plus clairement.
3. Bande passante et temps de montée
Concernant la bande passante, le temps de montée ne peut être ignoré. Le temps de montée est généralement défini comme le moment auquel l'amplitude du signal passe de 10 pour cent de la valeur maximale constante à 90 pour cent.
La bande passante de l'oscilloscope peut afficher directement le temps de montée minimum du signal. Le temps de montée du système d'oscilloscope peut être évalué à partir de la bande passante spécifiée. Vous pouvez utiliser la formule : RT (temps de montée)=0,35 / BW (bande passante) (oscilloscope inférieur à 1 GHz) pour calculer.
Où 0.35 est le facteur d'échelle entre la bande passante de l'oscilloscope et le temps de montée (10 % de -90 % de temps de montée dans le modèle gaussien de premier ordre). Selon la formule ci-dessus, si la bande passante de l'oscilloscope est de 200 MHz, vous pouvez calculer RT=1,75 ns, c'est-à-dire le temps de montée minimum observable.
