Dijital Osiloskoplardaki Temel Özellikleri Anlamak: Örnekleme Hızı, Bant Genişliği ve Çözünürlük

Giriş
Elektrik sinyallerini incelerken dijital osiloskoplar gereklidir. Birini kullanmaktan en iyi şekilde yararlanmak istiyorsanız, bir dijital osiloskobun en önemli yönlerine aşina olmanız gerekir. Bu bölümde, bu üç esasa, yani çözünürlük, bant genişliği ve örnekleme hızına daha derinlemesine bakacağız.

Bu faktörlerin, osiloskobun çalışma kapasitesi ve doğruluk seviyesi üzerinde önemli bir etkisi vardır. Bu faktörler arasında var olan bağlantıları anlamak, bir seçim yapmanıza yardımcı olabilir. dijital osiloskop işinizin özel gereksinimlerini karşılamak için uyarlanmıştır.

Örnekleme oranı
Örnekleme oranı bir dijital osiloskop gösterdiği sinyalin doğruluk derecesini ve güvenilirliğini belirleyen en önemli faktörlerden biridir. Bir osiloskobun belirli bir süre içinde kaç okuma yakalayabildiğini gösteren bir ölçümdür.

Örnekleme oranı, bir saniye içinde toplanan örnek sayısını ifade eder ve çoğunlukla saniye başına mega örnek sayısı (MS/s) veya saniye başına giga örnek sayısı (GS/s) cinsinden ifade edilir.

Kullanıcı, osiloskobun sinyali daha yüksek bir hassasiyetle yakalayıp yeniden oluşturabilmesini istiyorsa, örnekleme hızını artırmak gerekir. Nyquist-Shannon örnekleme teoremine göre, bir sinyali doğru şekilde yeniden oluşturabilmeniz için örnekleme hızınızın sinyalin maksimum frekansının iki katı olması gerekir. Bunu yapabilmeniz için bu bir ihtiyaçtır.

Herhangi bir örtüşme veya bozulma ile karşılaşmadan yüksek frekanslardaki sinyalleri toplayıp inceleyebilmek istiyorsanız, yeterince yüksek bir örnekleme hızına sahip bir osiloskopa ihtiyacınız olacaktır.

Dalga biçimi matematik işlevleri veya seri protokol kod çözme gibi karmaşık analitik araçlar kullanıyorsanız veya aynı anda birçok kanal kullanıyorsanız etkin örnekleme hızında bir düşüş görebilirsiniz.

Bu faktörlerin her ikisi de etkili örnekleme oranındaki düşüşe katkıda bulunabilir. Ölçümlerin doğru olması için aktif kanal sayısı ile örnekleme hızı arasındaki ilişkinin farkında olmak gerekir.

Bant genişliği
"Bant genişliği", sürekli olarak algılayıp görüntüleyebildiği frekans aralığını ifade eder ve terim, "bant genişliği" kelimesinden gelir. Osiloskopun genlik yanıtının, tipik olarak -3 dB olan belirli bir tolerans dahilinde sabit kaldığı frekans aralığını ifade eder.

Bant genişliğinin herhangi bir zamanda bir osiloskopta görülebilecek en yüksek frekansın bir göstergesi olduğu yaygın bir yanılgıdır. Öte yandan bant genişliği, osiloskopun baştan sona doğru genlik ölçümleri yapabileceği frekans aralığıdır.

Doğru ölçümler için, ilgilenilen sinyalin en yüksek frekans bileşeninden en az beş kat daha büyük bir bant genişliğine sahip osiloskopların kullanılması önerilir.

Osiloskobun artan zaman kapasitesi, bant genişliği gereksinimlerinden etkilenen yönlerden biridir. Bir sinyalin genliğinin en yüksek değerinin %10'undan %90'ına çıkması için geçen süreye yükselme süresi denir.

Hızlı yükselme zaman sinyallerini doğru bir şekilde kaydedebilen ve gösterebilen daha geniş bant genişliğine sahip bir osiloskop, hassas zamanlama analizi ve yüksek frekanslı ölçümler gerektiren uygulamalar için mükemmeldir. Bu tür ölçümler genellikle birbiriyle bağlantılı olarak gereklidir.

çözüm
Bir osiloskobun doğru bir şekilde görüntüleyebildiği en küçük voltaj artışı, cihazın "çözünürlüğü" olarak adlandırılır. Sinyali sayısallaştırmak için kullanılan ADC'de bulunan bitlerin sayısı, karar verme faktörü olarak hizmet edecektir. Osiloskoplar tipik olarak 8 bit yatay çözünürlüğe sahiptir, ancak bu sayı 10 bit veya daha yüksek olabilir.

Osiloskobun dikey çözünürlüğü, en küçük voltaj değişikliklerini bile algılama ve doğru bir şekilde görüntüleme yeteneği ile doğrudan bağlantılıdır.

Daha yüksek çözünürlüğe sahip osiloskoplar, daha düşük çözünürlüğe sahip olanlardan daha zayıf sinyalleri ölçebilir ve dalga formlarındaki küçük dalgalanmaları tespit edebilir. Ancak, çözünürlüğü artırmanın potansiyel olarak sinyal-gürültü oranını etkileyebilecek gürültü tabanında bir artışa yol açabileceğini akılda tutmak önemlidir.

Seçtiğiniz osiloskobun dikey çözünürlüğü, sahip olduğunuz ölçüm gereksinimlerine göre belirlenmelidir. Büyük bir genliğe sahip sinyallerle uğraşırken, 8 bitlik bir çözünürlüğün yeterli olacağı görülmektedir.

Bununla birlikte, hassas voltaj ölçümlerine ihtiyaç duyan veya düşük genlikli sinyaller içeren uygulamalar için 10 bit veya daha yüksek bir çözünürlük gerekli olabilir. LISUN ayrıca en iyi dijital osiloskopu sağlar.

Osiloskopta yerleşik olan sinyal koşullandırma, arka plan gürültüsü ve işleme yöntemlerinin tümü, etkili çözünürlük üzerinde bir etkiye sahip olma potansiyeline sahiptir. Bu nedenle, çeşitli farklı çalışma koşullarında osiloskobun etkili çözünürlüğü hakkında sağlam bir anlayışa sahip olmak ve olası sınırlamaları hesaba katmak çok gereklidir.

Örnekleme Hızı, Bant Genişliği ve Çözünürlük Arasındaki Etkileşim
Bir osiloskobun örnekleme hızı, bant genişliği ve çözünürlüğü, aletin genel performansına katkıda bulunan faktörlerdir. Enstrümanın bu üç yönü arasında güçlü bir bağlantı vardır. Ölçüm sonuçlarının güvenilir olabilmesi için etkileşimlerinin dikkate alınması gerekir.

Örnekleme hızı, sinyalin bant genişliğini yakalayacak kadar hızlı olmalıdır. Nyquist-Shannon örnekleme teoremine göre, örtüşme oluşmasını önlemek için örnekleme hızı, sinyalin bant genişliğinin en az iki katı olmalıdır. Sonuç olarak, örnekleme hızı, gerekli olacak bant genişliği ile karşılaştırılabilir veya daha yüksek olan bir osiloskop seçmek önemlidir.

Çözünürlükle ilgili olarak dikkate alınması gereken diğer önemli hususlar, osiloskobun dikey aralığı ve hassasiyet ayarlarıdır. Dikey aralık, sergilenebilecek gerilim aralığını tanımlarken, çözünürlük tutarlı bir şekilde temsil edilebilecek en küçük gerilim artışını belirler. Bu, dikey aralığın gösterilebilen voltaj aralığını tanımlamasıyla çelişir.

Osiloskobun sinyali aşırı miktarda niceleme gürültüsü veya bilgi kaybı yaşamadan düzgün bir şekilde göstermesini garanti etmek için, öngörülen sinyal seviyelerine ve gerekli olan ölçüm kesinlik derecesine dayalı bir çözünürlük seçmek esastır.

Ek olarak, osiloskobun sinyalin yüksek frekanslı bileşenlerini ölçebilme doğruluğu, kullanılan bant genişliği parametresiyle ters orantılıdır. Güvenilir okumalar ve doğru dalga formu reprodüksiyonu elde etmek için ilgilenilen maksimum frekanstan daha büyük bir bant genişliğine sahip bir osiloskop kullanın.

Belirtilen örnekleme hızı, bant genişliği ve çözünürlüğün, düzgün çalışması için osiloskobun temel gereksinimleri olduğunu akılda tutmak önemlidir.

Bir osiloskobun gerçek dünya ortamlarındaki performansı, sinyal kalitesi, prob parametreleri ve ortam gürültü seviyeleri gibi çeşitli faktörlerden etkilenebilir.

Osiloskop özelliklerinin, aletle alınması planlanan ölçümler ve kullanılacağı ortam ışığında dikkatle gözden geçirilmesi gerekir.

Sonuç
Örnekleme hızını, bant genişliğini ve çözünürlüğünü bilmek dijital osiloskop en iyi şekilde yararlanmak için hayati önem taşımaktadır. Bir osiloskobun bant genişliği, belirtilen frekans aralığındaki sinyalleri düzgün bir şekilde ölçeceğini garanti ederken, örnekleme oranı bunların ne kadar doğru bir şekilde yakalanacağını tanımlar.

Bir osiloskobun çözünürlüğü, aslına uygun olarak görüntülenebilecek en küçük voltaj artışını dikte ederek bir sinyaldeki ince değişiklikleri algılama ve gösterme kapasitesini etkiler. Ölçüm taleplerinize uyan ve doğru ve güvenilir sinyal analizini garanti eden bir osiloskop seçmek, bu parametreler ile gürültü ve sinyal kalitesi gibi gerçek dünya unsurları arasındaki etkileşimi dikkate alarak mümkündür.

Lisun Instruments Limited tarafından bulundu LISUN GROUP 2003 içinde. LISUN kalite sistemi kesinlikle ISO9001:2015 tarafından onaylanmıştır. CIE Üyeliği olarak, LISUN ürünler CIE, IEC ve diğer uluslararası veya ulusal standartlara göre tasarlanmıştır. Tüm ürünler CE sertifikasını geçti ve üçüncü taraf laboratuvarı tarafından doğrulandı.

Ana ürünlerimiz Gonyofotometre, Küre Entegrasyonu, spektroradyometre, Dalgalanma Jeneratörü, ESD Simülatör Silahları, EMI Alıcısı, EMC Test Cihazları, Elektriksel Güvenlik Test Cihazı, Çevre Odası, sıcaklık Odası, İklim Odası, Termal Oda, Tuz Püskürtme Testi, Toz Test Odası, Su geçirmez testi, RoHS Testi (EDXRF), Kızaran Tel Testi ve İğne Alev Testi.

Herhangi bir desteğe ihtiyacınız varsa lütfen bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin.
Teknik Bölüm: Service@Lisungroup.com, Hücre / WhatsApp: +8615317907381
Satış Deposu: Sales@Lisungroup.com, Hücre / WhatsApp: +8618117273997

Etiketler:OSP-1102