Analiza splošnih izrazov za osciloskope
1. Pasovna širina
Nanaša se na vrednost frekvence, pri kateri je sinusoidni vhodni signal oslabljen na 70,7 % svoje dejanske amplitude, kar je točka -3dB (na podlagi logaritemske lestvice). Ta specifikacija označuje frekvenčno območje, ki ga lahko osciloskop natančno izmeri. Pasovna širina določa osnovno merilno zmogljivost osciloskopa za signale.
Ko se frekvenca signala poveča, se zmožnost osciloskopa za natančen prikaz signala zmanjša. Brez zadostne pasovne širine osciloskop ne bo mogel razrešiti visokofrekvenčnih sprememb. Amplitude bodo popačene, robovi bodo izginili in podrobnosti bodo izgubljene. Brez zadostne pasovne širine so vse lastnosti, zvonjenje, zvonjenje itd. pridobljene v zvezi s signalom, brez pomena.
5-kratni kriterij (zahtevana pasovna širina osciloskopa=najvišja frekvenčna komponenta izmerjenega signala Х 5) Merilna napaka osciloskopa, izbranega po 5-kratnem kriteriju, ne bo presegla ±2 %, kar na splošno zadostuje. Ko pa se frekvenca signala poveča, to pravilo ne velja več. Višja kot je pasovna širina, natančnejši je signal reproduciran.
2. Čas vzpona
V digitalnem svetu je merjenje časa ključnega pomena. Pri merjenju digitalnih signalov, kot so impulzi in stopničasti valovi, je čas vzpona morda bolj pomemben vidik delovanja. Osciloskop mora imeti dovolj dolg čas vzpona, da natančno zajame hitro spreminjajoče se podrobnosti signala.
Čas vzpona osciloskopa
Čas vzpona osciloskopa=najhitrejši čas vzpona preskušanega signala + 5. Čas vzpona opisuje učinkovito frekvenčno območje osciloskopa. Osnova za izbiro časa vzpona osciloskopa je podobna osnovi za izbiro pasovne širine. Čim hitrejši je čas vzpona osciloskopa, tem natančneje lahko zajame hitre spremembe signala.
3. Stopnja vzorčenja
Hitrost vzorčenja predstavlja frekvenco, pri kateri osciloskop vzorči vhodni signal znotraj ene valovne oblike ali cikla. Izraženo kot vzorci na sekundo (S/S). Hitrejša kot je hitrost vzorčenja osciloskopa, večja je ločljivost in jasnost prikazanih valovnih oblik in manjša je verjetnost, da bodo pomembne informacije in dogodki izgubljeni. Če je treba počasi spreminjajoče se signale opazovati v daljšem časovnem razponu, postane najmanjša stopnja vzorčenja bolj pomembna.
Metoda, uporabljena za izračun hitrosti vzorčenja, je odvisna od vrste valovne oblike, ki se meri, in od tega, kako osciloskop rekonstruira signal. Da bi natančno reproducirali signal in se izognili vzdevkom, Nyquistov izrek navaja, da mora biti signal vzorčen s hitrostjo, ki ni manjša od dvakratne najvišje frekvenčne komponente.
Vendar predpostavka tega izreka temelji na neskončno dolgih in zveznih signalih. Ker noben osciloskop ne more zagotoviti neskončnih časovnih dolžin zapisa in ker so nizkofrekvenčne motnje po definiciji prekinjene, vzorčenje pri dvakratni najvišji frekvenčni komponenti ne zadostuje. Pravzaprav je natančna reprodukcija signala odvisna od njegove hitrosti vzorčenja in metode interpolacije, ki se uporablja v vrzeli vzorčne točke signala.
