Osciloskopo juostos pločio skaitmeninės programos
Patirtis rodo, kad osciloskopo dažnių juostos plotis turėtų būti bent 5 kartus didesnis nei bandomosios sistemos greičiausias skaitmeninis laikrodžio dažnis. Jei mūsų pasirinktas osciloskopas atitinka šį kriterijų, tai osciloskopas gali užfiksuoti 5-ąją bandomojo signalo harmoniką su minimaliu signalo slopinimu. 5-oji signalo harmonika yra labai svarbi nustatant bendrą skaitmeninio signalo formą. Tačiau jei reikia tiksliai išmatuoti didelės spartos briaunas, ši paprasta formulė neatsižvelgia į faktinį aukšto dažnio turinį, esantį greitai kylančiose ir besileidžiančiose briaunose.
Formulė: fBW Didesnė arba lygi 5xfclk
Tikslesnis būdas nustatyti osciloskopo dažnių juostos plotį yra pagrįstas didžiausiu skaitmeniniame signale esančiu dažniu, o ne maksimaliu laikrodžio dažniu. Didžiausias skaitmeninio signalo dažnis priklauso nuo didžiausio konstrukcijos krašto greičio. Todėl pirmiausia nustatome greičiausių projektavimo signalų kilimo ir kritimo laikus. Šią informaciją paprastai galima gauti iš paskelbtų projektuojant naudojamų įrenginių specifikacijų.
Naudokite paprastą formulę, kad apskaičiuotumėte maksimalų „tikrąjį“ signalo dažnio turinį. Daktaras Howardas W. Johnsonas šia tema parašė knygą „High-Speed Digital Design“. Knygoje jis šį dažnio komponentą vadina „kelio“ dažniu (fknee). Visų greitųjų briaunų spektre yra begalinis dažnių komponentų skaičius, tačiau yra vingio taškas (arba „kelias“), virš kurio dažnio komponentai yra nereikšmingi nustatant signalo formą. 2 veiksmas: apskaičiuokite fknee
fknee=0.5/RT(10%-90%)fknee=0.4/RT(20%{7}}%)
Signalo, kurio kilimo laiko charakteristikos yra apibrėžtos pagal 10% iki 90% slenkstį, kelio dažnis fknee yra lygus 0,5, padalytas iš signalo kilimo laiko. Signalo, kurio kilimo trukmės charakteristikos yra apibrėžtos 20–80 % slenksčiu, kaip dažnai būna šiuolaikinėse įrenginio specifikacijose, fknee yra lygus 0,4, padalytas iš signalo kilimo laiko. Tačiau būkite atsargūs, kad nesupainiotumėte signalo kilimo laiko su osciloskopo kilimo laiko specifikacija. Tai, apie ką mes čia kalbame, yra tikrasis signalo krašto greitis. Trečias žingsnis yra nustatyti osciloskopo pralaidumą, reikalingą šiam signalui išmatuoti, atsižvelgiant į tai, kaip tiksliai reikia išmatuoti kilimo ir kritimo laiką. 1 lentelėje parodytas ryšys tarp reikiamo osciloskopo dažnių juostos pločio ir fknee pagal įvairius tikslumo reikalavimus osciloskopui su Gauso dažnio atsaku arba maksimaliu plokščiu dažnio atsaku. Tačiau atminkite, kad dauguma osciloskopų, kurių dažnių juostos pločio specifikacijos yra 1 GHz ir mažesnis, paprastai yra Gauso dažnio atsako tipai, o tie, kurių dažnių juostos plotis didesnis nei 1 GHz, dažniausiai yra maksimalaus vienodo dažnio atsako tipai. 1 lentelė. Koeficientai, skirti apskaičiuoti reikiamą osciloskopo dažnių juostos plotį pagal reikiamą tikslumą ir osciloskopo dažnio atsako tipą 3 veiksmas. Apskaičiuokite osciloskopo dažnių juostos plotį
Paaiškinkime tai paprastu pavyzdžiu:
Kad osciloskopas turėtų teisingą Gauso dažnio atsaką, kai matuojamas 500ps kilimo laikas (10-90%), nustatykite minimalų reikalingą dažnių juostos plotį; jei signalo kilimo / kritimo laikas yra apytiksliai 500 ps (nustatomas pagal 10 %–90 % kriterijų ), tada didžiausias faktinis signalo dažnio komponentas fknee{5}}(0,5/500ps)=1GHz
Jei atliekant kilimo ir kritimo laiko parametrų matavimus leidžiama 20 % laiko paklaida, šiai skaitmeninio matavimo programai pakaks 1 GHz dažnių juostos pločio osciloskopo. Bet jei reikalaujama, kad laiko tikslumas neviršytų 3%, geriau naudoti osciloskopą, kurio dažnių juostos plotis yra 2 GHz.
20 % laiko nustatymo tikslumas: osciloskopo pralaidumas=1.0x1GHz=1.0GHz
3 % laiko nustatymo tikslumas: osciloskopo dažnių juostos plotis=1.9x1GHz=1.9GHz
