Що таке пропускна здатність і частота дискретизації осцилографа?
Що таке пропускна здатність? Загалом, смуга пропускання осцилографа визначається як максимальна амплітуда вхідного сигналу, яка послаблює вхідний сигнал на 3 дБ.
Що таке частота вибірки? Скільки балів можна отримати за секунду. Чим вище швидкість, тим менша помилка, зазвичай частота дискретизації повинна в 4 рази перевищувати смугу пропускання осцилографа (тип підсилювача — характеристика Гауса).
Для цифрових осцилографів є принаймні дві частини: Y-канал сигналу, що перевіряється, і частина вибірки.
Y-канал призначений для посилення (або ослаблення) тестованого сигналу, а смуга пропускання — для Y-каналу. Якщо Y-канал може посилювати всі синусоїдальні сигнали в діапазоні від 0 до 10 МГц рівномірно та без спотворень, його смуга пропускання становить 10 МГц. Оскільки складні сигнали складаються з синусоїдальних сигналів з різними гармоніками, і ці гармоніки складають потенційно дуже широку смугу, чим більша смуга пропускання вашого Y-каналу, тим краще, щоб забезпечити справжнє посилення складних сигналів.
Недостатньо мати Y-канал із достатньою пропускною здатністю. Для того, щоб захопити форму хвилі, ви повинні відібрати сигнал, посилений Y-каналом! Швидкість цієї дискретизації є частотою дискретизації. Чим вища частота дискретизації, тим більше точок за одиницю часу для захоплення складної форми сигналу, остаточна збірка форми сигналу відображається ближче до реального складного сигналу.
Таким чином, хоча пропускна здатність і частота дискретизації є двома різними параметрами, вони обидва дуже важливі для справжнього відновлення виміряної форми сигналу.
Чому чим більша смуга пропускання, тим менше спотворений сигнал?
Складні сигнали можна розбити на незліченну кількість високочастотних синусоїдальних гармонік, і ці високочастотні гармоніки складають деталі вихідного сигналу. Якщо ваша смуга пропускання недостатньо широка (головним чином тому, що високий рівень недостатньо високий), сигнали вищої гармоніки не можуть бути ефективно посилені та пропущені (вони блокуються або послаблюються). У результаті сигнал, який ви отримуєте в кінці Y-каналу, буде спотворений (втрачається деталізація складного сигналу).
Тому важливо максимально збільшити смугу пропускання Y-каналу, щоб відновити деталі сигналу (без спотворень).
Смуга пропускання полягає в тому, щоб відображати частоту сигналу через здатність, чим більша смуга пропускання, сигнал у різних частотних компонентах (особливо високочастотних компонентах) може бути точно й ефективно посилений і відображений також точніше, якщо пропускної здатності недостатньо , він втратить багато високочастотних компонентів, сигнал природно відображатиметься неточно, велика помилка. Частота дискретизації – це аналого-цифрове перетворення частоти перетворення сигналу (тобто кількість отримань даних за секунду). Чим вища частота, тим вище отримання сигналу за одиницю часу, тим більше сигнал зберігається в інформація про сигнал, чим більше інформації втрачається, тим менше інформації, перетворення цифрових величин зможе точно відображати значення сигналу, а потім РК-дисплей зможе відображати більш точне та повне відображення форми сигналу , чим більше точок вибірки, чим більше точок відображення, тим чіткіше буде. Чим більше точок відбору, тим більше точок відображатиметься і тим чіткіше буде.
Простіше кажучи, смуга пропускання відображає частотний діапазон сигналу, який можна відобразити, тоді як частота дискретизації відображає деталі форми сигналу.
Чому чим більша смуга пропускання, тим точніше й ефективніше різні частотні складові (особливо високочастотні) у сигналі можуть бути посилені та відображені?
Наприклад, якщо смуга пропускання аудіопідсилювача відносно мала, як-от смуга пропускання 50 Гц ~ 15 кГц, тоді сигнали вище 15 кГц не можуть бути ефективно посилені, вихід буде дуже малим або навіть відсутнім, і ви не можете почути звук вище 15 кГц. Якщо смуга пропускання підсилювача є ширшою, наприклад 10 Гц ~ 20 кГц, тоді весь аудіо можна посилити та вивести, він може вивести повний аудіо звук. Осцилографи показують те саме.
