Memahami Spesifikasi Utama dalam Osiloskop Digital: Sampling Rate, Bandwidth, dan Resolusi

Pengantar
Saat mempelajari sinyal listrik, osiloskop digital diperlukan. Anda harus mengenal aspek terpenting dari osiloskop digital jika Anda ingin memanfaatkannya secara maksimal. Pada bagian ini, kita akan membahas lebih dalam tentang ketiga dasar tersebut, yaitu resolusi, bandwidth, dan laju sampel.

Faktor-faktor ini berdampak signifikan pada kemampuan operasional osiloskop serta tingkat akurasinya. Mendapatkan pemahaman tentang hubungan yang ada antara faktor-faktor ini dapat membantu Anda dalam memilih a osiloskop digital yang disesuaikan untuk memenuhi kebutuhan spesifik pekerjaan Anda.

Tingkat Sampling
Kecepatan sampling a osiloskop digital adalah salah satu faktor terpenting yang menentukan tingkat akurasi dan keandalan sinyal yang ditampilkannya. Ini adalah pengukuran yang menunjukkan berapa banyak pembacaan yang dapat ditangkap oleh osiloskop dalam jangka waktu tertentu.

Laju pengambilan sampel mengacu pada jumlah sampel yang dikumpulkan dalam satu detik dan paling sering dilambangkan dengan megasampel per detik (MS/dtk) atau gigasampel per detik (GS/dtk).

Peningkatan laju sampel diperlukan jika pengguna menginginkan osiloskop dapat menangkap dan merekonstruksi sinyal dengan tingkat presisi yang lebih tinggi. Menurut teorema pengambilan sampel Nyquist-Shannon, laju sampel Anda harus dua kali lebih cepat dari frekuensi maksimum sinyal agar Anda dapat merekonstruksi sinyal dengan benar. Ini adalah kebutuhan bagi Anda untuk dapat melakukannya.

Anda memerlukan osiloskop yang memiliki laju sampel yang cukup tinggi jika Anda ingin dapat mengumpulkan dan memeriksa sinyal pada frekuensi tinggi tanpa mengalami aliasing atau distorsi.

Anda dapat melihat penurunan laju pengambilan sampel efektif jika Anda menggunakan alat analitik yang rumit, seperti fungsi matematika bentuk gelombang atau decoding protokol serial, atau jika Anda menggunakan banyak saluran pada waktu yang bersamaan.

Kedua faktor ini mungkin berkontribusi pada penurunan laju pengambilan sampel efektif. Agar pengukuran akurat, perlu diketahui hubungan antara jumlah saluran aktif dan laju sampel.

Bandwidth
"Bandwidth" -nya mengacu pada rentang frekuensi yang dapat dideteksi dan ditampilkan secara konsisten, dan istilah tersebut berasal dari kata "bandwidth". Ini mengacu pada rentang frekuensi di mana respons amplitudo osiloskop tetap konstan dalam toleransi tertentu, yang biasanya -3 dB.

Ini adalah kesalahpahaman umum bahwa bandwidth memberikan indikasi frekuensi tertinggi yang dapat dilihat pada osiloskop pada satu waktu. Di sisi lain, bandwidth adalah rentang frekuensi di mana osiloskop dapat melakukan pengukuran amplitudo yang akurat.

Untuk pengukuran yang akurat, disarankan untuk menggunakan osiloskop yang memiliki bandwidth setidaknya lima kali lebih besar dari komponen frekuensi tertinggi dari sinyal yang diinginkan.

Kemampuan waktu meningkat osiloskop adalah salah satu aspek yang dipengaruhi oleh kebutuhan bandwidth. Jumlah waktu yang dibutuhkan amplitudo sinyal untuk meningkat dari 10% menjadi 90% dari nilai tertingginya disebut sebagai waktu naik.

Sebuah osiloskop dengan bandwidth yang lebih besar yang dapat secara akurat merekam dan menampilkan sinyal waktu cepat sangat baik untuk aplikasi yang membutuhkan analisis waktu yang tepat dan pengukuran frekuensi tinggi. Jenis pengukuran ini seringkali diperlukan bersamaan satu sama lain.

Resolusi
Kenaikan voltase terkecil yang mampu ditampilkan secara akurat oleh osiloskop disebut sebagai "resolusi" perangkat. Jumlah bit yang terdapat di dalam ADC yang digunakan untuk mendigitalkan sinyal akan menjadi faktor penentu. Osiloskop biasanya memiliki resolusi horizontal 8 bit, namun angka ini dapat berkisar hingga 10 bit atau bahkan lebih tinggi.

Resolusi vertikal osiloskop secara langsung terkait dengan kemampuannya untuk mendeteksi dan secara akurat menampilkan variasi tegangan yang paling kecil sekalipun.

Osiloskop dengan resolusi lebih tinggi lebih mampu mengukur sinyal lemah dan mendeteksi fluktuasi kecil dalam bentuk gelombang dibandingkan dengan resolusi lebih rendah. Namun, penting untuk diingat bahwa peningkatan resolusi juga berpotensi menghasilkan peningkatan noise floor, yang akan berdampak pada rasio signal-to-noise.

Resolusi vertikal osiloskop yang Anda pilih harus ditentukan oleh persyaratan pengukuran yang Anda miliki. Saat berhadapan dengan sinyal yang memiliki amplitudo besar, tampaknya resolusi 8 bit sudah cukup.

Namun, resolusi 10 bit atau lebih yang lebih tinggi mungkin diperlukan untuk aplikasi yang memerlukan pengukuran voltase yang akurat atau menyertakan sinyal amplitudo rendah. LISUN juga menyediakan osiloskop digital terbaik.

Pengkondisian sinyal, kebisingan latar belakang, dan metode pemrosesan yang dibangun ke dalam osiloskop semuanya memiliki potensi untuk mempengaruhi resolusi efektif. Oleh karena itu, sangat penting untuk memiliki pemahaman yang kuat tentang resolusi efektif osiloskop dalam berbagai kondisi operasi yang berbeda dan mempertimbangkan segala potensi keterbatasan.

Interaksi antara Sampling Rate, Bandwidth, dan Resolusi
Laju pengambilan sampel, lebar pita, dan resolusi osiloskop merupakan faktor-faktor yang berkontribusi pada kinerja instrumen secara keseluruhan. Ada hubungan yang kuat antara ketiga aspek instrumen ini. Agar hasil pengukuran dapat diandalkan, interaksinya harus dipertimbangkan.

Laju sampel harus cukup cepat untuk menangkap bandwidth sinyal. Menurut teorema sampling Nyquist-Shannon, laju sampel harus setidaknya dua kali lebih besar dari bandwidth sinyal untuk menghindari terjadinya aliasing. Akibatnya, sangat penting untuk memilih osiloskop yang laju pengambilan sampelnya sebanding atau lebih tinggi dari lebar pita yang diperlukan.

Aspek penting lainnya yang perlu dipertimbangkan sehubungan dengan resolusi adalah rentang vertikal dan pengaturan sensitivitas osiloskop. Sementara rentang vertikal menentukan rentang voltase yang dapat ditampilkan, resolusi menentukan kenaikan voltase terkecil yang dapat direpresentasikan secara konsisten. Ini berbeda dengan fakta bahwa rentang vertikal menggambarkan rentang tegangan yang dapat ditampilkan.

Sangat penting untuk memilih resolusi berdasarkan level sinyal yang diproyeksikan dan tingkat presisi pengukuran yang diperlukan untuk menjamin bahwa osiloskop akan menampilkan sinyal dengan benar tanpa mengalami kebisingan kuantisasi yang berlebihan atau kehilangan informasi.

Selain itu, keakuratan osiloskop dapat mengukur komponen frekuensi tinggi dari sinyal berbanding terbalik dengan parameter bandwidth yang digunakan. Memanfaatkan osiloskop yang memiliki bandwidth lebih besar dari frekuensi maksimum yang diinginkan untuk mendapatkan pembacaan yang andal dan reproduksi bentuk gelombang yang akurat.

Penting untuk diingat bahwa sample rate, bandwidth, dan resolusi yang telah ditentukan adalah kebutuhan dasar osiloskop agar dapat berfungsi dengan baik.

Performa osiloskop dalam pengaturan dunia nyata dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor, seperti kualitas sinyal, parameter probe, dan tingkat kebisingan sekitar.

Karakteristik osiloskop perlu ditinjau secara hati-hati mengingat pengukuran yang direncanakan akan dilakukan dengan instrumen serta lingkungan di mana ia akan digunakan.

Kesimpulan
Mengetahui sample rate, bandwidth, dan resolusi a osiloskop digital sangat penting untuk mendapatkan hasil maksimal dari itu. Bandwidth osiloskop menjamin bahwa ia akan mengukur sinyal dengan benar dalam rentang frekuensi yang ditentukan, sedangkan laju pengambilan sampel menentukan seberapa akurat mereka akan ditangkap.

Resolusi osiloskop memengaruhi kapasitasnya untuk mendeteksi dan menunjukkan perubahan halus pada sinyal dengan mendikte peningkatan voltase terkecil yang dapat ditampilkan dengan tepat. Memilih osiloskop yang sesuai dengan permintaan pengukuran Anda dan menjamin analisis sinyal yang akurat dan andal dimungkinkan dengan mempertimbangkan interaksi antara parameter ini dan elemen dunia nyata seperti noise dan kualitas sinyal.

Lisun Instrumen Terbatas ditemukan oleh LISUN GROUP di 2003. LISUN sistem kualitas telah disertifikasi secara ketat oleh ISO9001:2015. Sebagai Keanggotaan CIE, LISUN produk dirancang berdasarkan CIE, IEC dan standar internasional atau nasional lainnya. Semua produk lulus sertifikat CE dan diautentikasi oleh lab pihak ketiga.

Produk utama kami adalah Goniofotometer, Mengintegrasikan Sphere, Spectroradiometer, Generator Surge, Senjata Simulator ESD, Penerima EMI, Peralatan Uji EMC, Penguji Keamanan Listrik, Kamar Lingkungan, suhu Kamar, Kamar Iklim, Kamar Termal, Tes Semprotan Garam, Ruang Uji Debu, Uji tahan air, Uji RoHS (EDXRF), Uji Kawat Cahaya dan Uji Jarum Api.

Silakan hubungi kami jika Anda membutuhkan dukungan.
Dep Teknologi: Service@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8615317907381
Dep Penjualan: Sales@Lisungroup.com, Cell / WhatsApp: +8618117273997

Tags:OSP-1102