Koks yra osciloskopo pralaidumas ir atrankos dažnis?
Kas yra pralaidumas? Paprastai kalbant: kai įvesties signalo amplitudė susilpnėja 3 dB, maksimalaus įvesties signalo dažnių juostos plotis apibrėžiamas kaip osciloskopo dažnių juostos plotis.
Kokia yra atrankos dažnis? Kiek taškų galima surinkti per sekundę. Kuo didesnis greitis, tuo mažesnė klaida. Paprastai diskretizavimo dažnis yra 4 kartus didesnis už osciloskopo dažnių juostos plotį (stiprintuvo tipas yra Gauso atsakas).
Skaitmeninį osciloskopą sudaro bent dvi dalys: bandomojo signalo Y kanalas ir atrankos dalis.
Y kanalas sustiprina (arba susilpnina) matuojamą signalą, o pralaidumas skirtas Y kanalui. Jei Y kanalas gali vienodai be iškraipymų sustiprinti visus sinusinius signalus diapazone 0~10MHz, tada jo pralaidumas yra 10MHz. Kadangi sudėtingus bangos formos signalus sudaro sinusiniai signalai su įvairiomis harmonikomis, o iš šių harmonikų sudarytas dažnių juostos plotis gali būti labai platus, todėl norint užtikrinti, kad sudėtingi signalai būtų tikrai sustiprinti, kuo didesnis jūsų Y kanalo pralaidumas, tuo geriau.
Vien turėti Y kanalą su pakankamu pralaidumu neužtenka. Norėdami užfiksuoti bangos formą, turite paimti signalą, sustiprintą Y kanalu! Šio atrankos greitis yra atrankos dažnis. Kuo greitesnis atrankos dažnis, tuo daugiau sudėtingos bangos formos taškų užfiksuojama per laiko vienetą, o galutinė surinkta ir rodoma bangos forma yra arčiau tikrojo sudėtingo signalo.
Todėl, nors dažnių juostos plotis ir diskretizavimo dažnis yra du skirtingi parametrai, jie abu yra labai svarbūs norint iš tikrųjų atkurti išmatuotą bangos formą.
Kodėl kuo didesnis pralaidumas, tuo mažiau iškraipomas signalas?
Sudėtingus signalus galima išskaidyti į daugybę aukšto dažnio sinusoidinių harmonikų, kurios sudaro pradinio signalo detales. Jei jūsų dažnių juostos plotis nėra pakankamai platus (dažniausiai aukščiausios klasės nėra pakankamai aukštas), aukštesni harmoniniai signalai negali būti efektyviai sustiprinti ir perduoti (blokuojami arba susilpninami). Tokiu būdu Y kanalo gnybte gaunamas signalas bus iškraipytas (prarandamos kompleksinio signalo detalės).
Todėl labai svarbu kiek įmanoma padidinti Y kanalo pralaidumą, kad būtų atkurtos signalo detalės (be iškraipymų).
Juostos plotis atspindi signalo dažnio perdavimo gebėjimą. Kuo didesnis dažnių juostos plotis, tuo tiksliau ir efektyviau galima sustiprinti ir parodyti įvairius signalo dažnio komponentus (ypač aukšto dažnio komponentus). Jei pralaidumo nepakanka, bus prarasta daug aukšto dažnio komponentų. Jei dažnio komponento nėra, signalas natūraliai bus rodomas netiksliai ir įvyks didelė klaida. Atrankos dažnis yra signalo konvertavimo dažnis, kai analoginiai kiekiai konvertuojami į skaitmeninius dydžius (tai yra gavimo per sekundę skaičius). Kuo didesnis dažnis, tuo daugiau signalų surenkama per laiko vienetą ir tuo daugiau informacijos signale išlaikoma. Kuo mažiau informacijos prarandama, konvertuotas skaitmeninis kiekis gali tiksliai atspindėti signalo vertę, o tada LCD ekranas gali tiksliau ir pilniau parodyti signalo bangos formą. Kuo daugiau mėginių ėmimo taškų, tuo daugiau taškų bus rodoma ir tuo jis bus aiškesnis.
Paprasčiau tariant, dažnių juostos plotis atspindi signalo, kurį galima rodyti, dažnių diapazoną, o diskretizavimo dažnis atspindi signalo bangos formos detales.
Kodėl kuo platesnis dažnių juostos plotis, galima tiksliai ir efektyviai sustiprinti ir atvaizduoti įvairius signalo dažnio komponentus (ypač aukšto dažnio komponentus)?
Pavyzdžiui, jei garso stiprintuvo dažnių juostos plotis yra palyginti mažas, pvz., 50 Hz ~ 15 KHz, tada signalas, didesnis nei 15 KHz, negali būti efektyviai sustiprintas, išvestis bus labai maža arba jos visai nebus, o garsas, didesnis nei 15 KHz, nebus girdimas. Jei stiprintuvo dažnių juostos plotis yra gana platus, pvz., 10 Hz ~ 20 KHz, visas garsas gali būti sustiprintas ir išvestas, taip pat gali būti išvestas visas garso garsas. Tas pats pasakytina ir apie osciloskopų ekranus.
