Qual é a largura de banda e a taxa de amostragem de um osciloscópio?
O que é largura de banda? Em termos gerais, a largura de banda de um osciloscópio é definida como a amplitude máxima do sinal de entrada que atenua o sinal de entrada em 3db.
O que é taxa de amostragem? Quantos pontos podem ser adquiridos por segundo. Quanto mais rápida a velocidade, menor o erro, geralmente a taxa de amostragem deve ser 4 vezes a largura de banda do osciloscópio (o tipo de amplificador é de resposta gaussiana).
Para osciloscópios digitais existem pelo menos duas partes: o canal Y do sinal em teste e a parte de amostragem.
O canal Y serve para amplificar (ou atenuar) o sinal em teste, e a largura de banda é para o canal Y. Se o canal Y puder amplificar todos os sinais senoidais na faixa de 0 a 10 MHz uniformemente e sem distorção, sua largura de banda será de 10 MHz. como formas de onda complexas consistem em sinais senoidais com vários harmônicos, e esses harmônicos constituem uma largura de banda potencialmente muito ampla, quanto maior a largura de banda do seu canal Y, melhor, para garantir a verdadeira amplificação de sinais complexos.
Não basta ter um canal Y com largura de banda suficiente. Para capturar a forma de onda, você deve amostrar o sinal amplificado pelo canal Y! A velocidade dessa amostragem é a taxa de amostragem. Quanto mais rápida a taxa de amostragem, mais pontos por unidade de tempo para capturar a forma de onda complexa, a montagem final da forma de onda exibida mais próxima do sinal complexo real.
Portanto, embora a largura de banda e a taxa de amostragem sejam dois parâmetros diferentes, ambos são muito importantes para a verdadeira restauração da forma de onda medida.
Por que quanto maior a largura de banda, menos distorcido será o sinal?
Sinais complexos podem ser divididos em incontáveis harmônicos senoidais de alta frequência, e esses harmônicos de alta frequência constituem os detalhes do sinal original. Se a sua largura de banda não for ampla o suficiente (principalmente porque os agudos não são altos o suficiente), os sinais harmônicos mais altos não poderão ser amplificados e transmitidos de maneira eficaz (eles serão bloqueados ou atenuados). Como resultado, o sinal obtido no final do canal Y será distorcido (perderá os detalhes do sinal complexo).
Portanto, é importante aumentar ao máximo a largura de banda do canal Y para restaurar os detalhes do sinal (sem distorção).
A largura de banda deve refletir a frequência do sinal através da capacidade, quanto maior a largura de banda, o sinal nos vários componentes de frequência (especialmente componentes de alta frequência) pode ser amplificado e exibido com precisão e eficiência, também é mais preciso, se a largura de banda não for suficiente , ele perderá muitos componentes de alta frequência, o sinal será naturalmente exibido impreciso, um grande erro. A taxa de amostragem é a conversão analógica para digital da frequência de conversão do sinal (ou seja, o número de aquisições por segundo), quanto maior a frequência, maior a aquisição do sinal por unidade de tempo, mais o sinal é retido no informações do sinal, quanto mais informações são perdidas, menos informações, a conversão de grandezas digitais será capaz de refletir com precisão o valor do sinal e, então, pelo display LCD será capaz de exibir uma exibição mais precisa e completa da forma de onda do sinal , quanto mais pontos de amostragem, mais pontos de exibição, mais claro será. Quanto mais pontos de amostragem, mais pontos serão exibidos e mais claro será.
Simplificando, a largura de banda reflete a faixa de frequência do sinal que pode ser exibido, enquanto a taxa de amostragem reflete os detalhes da forma de onda do sinal.
Por que quanto maior a largura de banda, mais precisa e eficientemente os vários componentes de frequência (especialmente componentes de alta frequência) no sinal podem ser amplificados e exibidos?
Por exemplo, se a largura de banda de um amplificador de áudio for relativamente pequena, como a largura de banda de 50 Hz ~ 15 KHz, então os sinais acima de 15 KHz não poderão ser amplificados de forma eficaz, a saída será muito pequena ou mesmo nenhuma, e você não poderá ouvir o som acima de 15KHz. Se a largura de banda do amplificador for mais ampla, como 10 Hz ~ 20 KHz, então todo o áudio pode ser amplificado e emitido, ele pode emitir o som de áudio completo. Os osciloscópios mostram a mesma coisa.
