Яка пропускна здатність і частота дискретизації осцилографа?
Що таке пропускна здатність? Загалом кажучи: коли амплітуда вхідного сигналу ослаблена на 3 дБ, смуга пропускання максимального вхідного сигналу визначається як смуга пропускання осцилографа.
Що таке частота дискретизації? Скільки балів можна зібрати за секунду. Чим вище швидкість, тим менша помилка. Як правило, частота дискретизації в 4 рази перевищує смугу пропускання осцилографа (тип підсилювача — характеристика Гауса)
У цифровому осцилографі є щонайменше дві частини: Y-канал сигналу, що перевіряється, і частина вибірки.
Канал Y підсилює (або послаблює) сигнал, що вимірюється, а смуга пропускання призначена для каналу Y. Якщо Y-канал може рівномірно посилювати всі синусоїдальні сигнали в діапазоні 0~10 МГц без спотворень, то його смуга пропускання становить 10 МГц. Оскільки сигнали складної форми складаються з синусоїдальних сигналів із різними гармоніками, а смуга пропускання, що складається з цих гармонік, може бути дуже широкою, тому, щоб гарантувати справді посилення складних сигналів, чим ширша смуга пропускання вашого Y-каналу, тим краще.
Просто мати Y-канал із достатньою пропускною здатністю недостатньо. Для того, щоб захопити форму сигналу, ви повинні взяти вибірку сигналу, посиленого Y-каналом! Швидкість цієї дискретизації є частотою дискретизації. Чим вища частота дискретизації, тим більше точок складної форми сигналу захоплюється за одиницю часу, а остаточна зібрана та відображена форма сигналу ближча до реального складного сигналу.
Таким чином, хоча пропускна здатність і частота дискретизації є двома різними параметрами, вони обидва дуже важливі для дійсного відновлення виміряної форми сигналу.
Чому чим більша смуга пропускання, тим менше спотворений сигнал?
Складні сигнали можна розкласти на незліченну кількість високочастотних синусоїдальних гармонік, які складають деталі вихідного сигналу. Якщо ваша смуга пропускання недостатньо широка (в основному високий рівень недостатньо високий), сигнали з вищими гармоніками не можуть бути ефективно посилені та пропущені (блокуються або послаблюються). Таким чином сигнал, отриманий на терміналі Y-каналу, буде спотворюватися (втрачаються деталі складного сигналу).
Тому дуже важливо максимально збільшити смугу пропускання каналу Y, щоб відновити деталі сигналу (без спотворень).
Смуга пропускання відображає здатність сигналу пропускати частоту. Чим більша смуга пропускання, тим точніше й ефективніше різні частотні компоненти (особливо високочастотні компоненти) у сигналі можуть бути посилені та відображені. Якщо смуги пропускання недостатньо, багато високочастотних компонентів буде втрачено. Якщо частотної складової немає, сигнал, природно, буде відображатися неточно і виникне велика помилка. Частота дискретизації — це частота перетворення сигналу під час перетворення аналогових величин у цифрові величини (тобто кількість зборів за секунду). Чим вища частота, тим більше сигналів збирається за одиницю часу, і тим більше інформації в сигналі зберігається. Чим менше інформації буде втрачено, тим перетворена цифрова величина може точно відображати значення сигналу, і тоді РК-дисплей може точніше та повніше відображати форму сигналу. Чим більше точок відбору, тим більше точок буде відображено, і тим чіткіше буде.
Простіше кажучи, смуга пропускання відображає частотний діапазон сигналу, який можна відобразити, тоді як частота дискретизації відображає деталі форми сигналу.
Чому ширша смуга пропускання може точно й ефективно підсилювати та відображати різні частотні компоненти (особливо високочастотні) у сигналі?
Наприклад, якщо смуга пропускання аудіопідсилювача відносно мала, наприклад 50 Гц ~ 15 кГц, сигнал вище 15 кГц не може бути ефективно посилений, вихідний сигнал буде дуже малим або навіть відсутнім, а звук вище 15 кГц не буде чути. Якщо смуга пропускання підсилювача є відносно широкою, наприклад 10 Гц ~ 20 КГц, тоді можна посилити та вивести весь аудіо, а також вивести повний звук. Те саме стосується дисплеїв осцилографів.
