Mekkora az oszcilloszkóp sávszélessége és mintavételi frekvenciája?
Mi az a sávszélesség? Általánosságban elmondható: ha a bemeneti jel amplitúdója 3 dB-lel csillapodik, a maximális bemeneti jel sávszélességét az oszcilloszkóp sávszélességeként határozzuk meg.
Mi a mintavételi gyakoriság? Hány pontot lehet gyűjteni másodpercenként. Minél nagyobb a sebesség, annál kisebb a hiba. Általában a mintavételezési frekvencia az oszcilloszkóp sávszélességének 4-szerese (az erősítő típusa Gauss-féle válasz).
A digitális oszcilloszkópnak legalább két része van: a vizsgált jel Y csatornája és a mintavételezési rész.
Az Y csatorna erősíti (vagy csillapítja) a mért jelet, a sávszélesség pedig az Y csatornáé. Ha az Y csatorna minden szinuszos jelet a 0~10MHz tartományban egyenletesen, torzítás nélkül képes felerősíteni, akkor a sávszélessége 10MHz. Mivel az összetett hullámforma jelek szinuszos jelekből állnak, amelyek különböző harmonikusokat tartalmaznak, és az ezekből a harmonikusokból álló sávszélesség nagyon széles lehet, ezért annak érdekében, hogy az összetett jelek valóban felerősödjenek, minél nagyobb az Y csatorna sávszélessége, annál jobb.
Csak egy megfelelő sávszélességű Y csatorna nem elég. A hullámforma rögzítéséhez mintát kell venni az Y csatorna által felerősített jelből! Ennek a mintavételnek a sebessége a mintavételi sebesség. Minél gyorsabb a mintavételezési sebesség, annál több pontot rögzítenek a komplex hullámformából egységnyi idő alatt, és a végső összeállított és megjelenített hullámforma közelebb áll a valós komplex jelhez.
Ezért, bár a sávszélesség és a mintavételezési frekvencia két különböző paraméter, mindkettő nagyon fontos a mért hullámforma valódi visszaállításához.
Miért nagyobb a sávszélesség, annál kevésbé torz a jel?
Az összetett jelek számtalan nagyfrekvenciás szinuszos harmonikusra bonthatók, amelyek az eredeti jel részleteit alkotják. Ha a sávszélessége nem elég széles (főleg a csúcs nem elég magas), a magasabb harmonikus jelek nem erősíthetők fel és nem jutnak át hatékonyan (blokkolják vagy csillapítják). Ily módon az Y csatorna terminálján kapott jel torz lesz (a komplex jel részletei elvesznek).
Ezért nagyon fontos az Y csatorna sávszélességének a lehető legnagyobb mértékű növelése a jel részleteinek visszaállítása érdekében (torzítás nélkül).
A sávszélesség a jel frekvenciaáteresztő képességét tükrözi. Minél nagyobb a sávszélesség, annál pontosabban és hatékonyabban erősíthetők és jeleníthetők meg a jelben lévő különböző frekvenciakomponensek (különösen a nagyfrekvenciás komponensek). Ha a sávszélesség nem elegendő, akkor sok nagyfrekvenciás komponens elveszik. Ha nincs frekvenciakomponens, a jel természetesen pontatlanul jelenik meg, és nagy hiba lép fel. A mintavételi frekvencia a jelátalakítás gyakorisága az analóg mennyiségek digitális mennyiségekké alakításakor (vagyis a másodpercenkénti felvételek száma). Minél nagyobb a frekvencia, annál több jelet gyűjtenek egységnyi idő alatt, és annál több információ marad meg a jelben. Minél kevesebb információ vész el, az átalakított digitális mennyiség pontosan tudja tükrözni a jel értékét, majd az LCD kijelző pontosabban és teljesebben tudja megjeleníteni a jel hullámformáját. Minél több mintavételi pont, annál több pont jelenik meg, és annál tisztább lesz.
Egyszerűen fogalmazva, a sávszélesség a megjeleníthető jel frekvenciatartományát, míg a mintavételezési frekvencia a jel hullámformájának részleteit tükrözi.
Miért lehet minél szélesebb a sávszélesség, pontosan és hatékonyan felerősíteni és megjeleníteni a jel különböző frekvenciakomponenseit (különösen a nagyfrekvenciás komponenseket)?
Például, ha egy hangerősítő sávszélessége viszonylag kicsi, például 50 Hz ~ 15 KHz, akkor a 15 KHz feletti jel nem erősíthető hatékonyan, a kimenet nagyon kicsi vagy egyáltalán nem lesz, és a 15 KHz feletti hang nem hallható. Ha az erősítő sávszélessége viszonylag széles, például 10Hz ~ 20KHz, akkor az összes hang erősíthető és kiadható, és teljes hanghang adható ki. Ugyanez igaz az oszcilloszkóp kijelzőkre is.
