Полоса пропускания f. Амплитудно-частотная характеристика, полоса пропускания и затухание. Характеристики каналов связи. Шумы

28.02.2020

Полоса пропускания - это непрерывный диапазон частот, для которого затухание не превышает некоторый заранее заданный предел. То есть полоса пропускания определяет диапазон частот синусоидального сигнала, при которых этот сигнал передается по линии связи без значительных искажений.

Рис. 1. Полосы пропускания линий связи и популярные частотные диапазоны

Часто граничными частотами считаются частоты, на которых мощность выходного сигнала уменьшается в два раза по отношению к входному, что соответствует затуханию в - 3 дБ.

Как мы увидим далее, ширина полосы пропускания в наибольшей степени влияет на максимально возможную скорость передачи информации по линии связи. Полоса пропускания зависит от типа линии и ее протяженности. На рис. 1 показаны полосы пропускания линий связи различных типов, а также наиболее часто используемые в технике связи частотные диапазоны.

Пропускная способность линии характеризует максимально возможную скорость передачи данных, которая может быть достигнута на этой линии. Особенностью пропускной способности является то, что, с одной стороны, эта характеристика зависит от параметров физической среды, а с другой - определяется способом передачи данных. Следовательно, нельзя говорить о пропускной способности линии связи до того, как для нее определен протокол физического уровня.

Например, поскольку для цифровых линий всегда определен протокол физического уровня, задающий битовую скорость передачи данных, то для них всегда известна и пропускная способность - 64 Кбит/с, 2 Мбит/с и т. п.

В тех же случаях, когда только предстоит выбрать, какой из множества существующих протоколов использовать на данной линии, очень важными являются остальные характеристики линии, такие как полоса пропускания, перекрестные наводки, помехоустойчивость и др.

Пропускная способность, как и скорость передачи данных, измеряется в битах в секунду (бит/с), а также в производных единицах, таких как килобиты в секунду (Кбит/с) и т. д.

Пропускная способность линии связи зависит не только от ее характеристик, таких как затухание и полоса пропускания, но и от спектра передаваемых сигналов. Если значимые гармоники сигнала (то есть те гармоники, амплитуды которых вносят основной вклад в результирующий сигнал) попадают в полосу пропускания линии, то такой сигнал будет хорошо передаваться данной линией связи, и приемник сможет правильно распознать информацию, отправленную по линии передатчиком (рис. 2 а). Если же значимые гармоники выходят,за границы полосы пропускания линии связи, то сигнал начнет значительно искажаться, и приемник будет ошибаться при распознавании информации (рис. 2 б).

О полосе пропускания в цифровой технике см. Скорость передачи информации

Полоса пропускания (прозрачности) - диапазон частот , в пределах которого амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) акустического, радиотехнического, оптического или механического устройства достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы. Иногда вместо термина «полоса пропускания» используют термин «эффективно передаваемая полоса частот (ЭППЧ)». В ЭППЧ сосредоточена основная энергия сигнала (не менее 90 %). Этот диапазон частот устанавливается для каждого сигнала экспериментально в соответствии с требованиями качества.

Основные параметры полосы пропускания

Основные параметры, которые характеризуют полосу пропускания частот - это ширина полосы пропускания и неравномерность АЧХ в пределах полосы.

Ширина полосы пропускания

Ширина полосы пропускания - полоса частот, в пределах которой неравномерность частотной характеристики не превышает заданной.

Ширина полосы обычно определяется как разность верхней и нижней граничных частот участка АЧХ texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): f_2 - f_1 , на котором амплитуда колебаний равняется Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \frac{1}{\sqrt{2}} (или, что эквивалентно Невозможно разобрать выражение (Выполняемый файл texvc не найден; См. math/README - справку по настройке.): \frac{1}{2} для мощности) от максимальной. Этот уровень приблизительно соответствует −3 дБ .

Ширина полосы пропускания выражается в единицах частоты (например, в герцах).

В радиосвязи и устройствах передачи информации расширение полосы пропускания позволяет передать большее количество информации.

Неравномерность АЧХ

Неравномерность АЧХ характеризует степень её отклонения от прямой, параллельной оси частот.

Ослабление неравномерности АЧХ в полосе улучшает воспроизведение формы передаваемого сигнала.

Различают:

Абсолютную полосу пропускания: 2Δω = Sa
Относительную полосу пропускания: 2Δω/ωo = So

Конкретные примеры

См. также

Напишите отзыв о статье "Полоса пропускания"

Примечания

Наиболее известная формула из ОТО - закон сохранения энергии-массы

Это заготовка статьи по физике . Вы можете помочь проекту, дополнив её.

Отрывок, характеризующий Полоса пропускания

– Я никогда об этом не думала... – задумчиво произнесла она. – Наверное, потому, что тепла нам хватило на всю нашу оставшуюся жизнь? Нас на Земле сожгли, видишь ли...
– Как – сожгли?!. – ошарашено уставилась на неё Стелла. – По-настоящему сожгли?.. – Ну, да. Просто там я была Ведьмой – ведала многое... Как и вся моя семья. Вот дедушка – он Ведун, а мама, она самой сильной Видуньей была в то время. Это значит – видела то, что другие видеть не могли. Она будущее видела так же, как мы видим настоящее. И прошлое тоже... Да и вообще, она многое могла и знала – никто столько не знал. А обычным людям это видимо претило – они не любили слишком много «знающих»... Хотя, когда им нужна была помощь, то именно к нам они и обращались. И мы помогали... А потом те же, кому мы помогли, предавали нас...
Девушка-ведьма потемневшими глазами смотрела куда-то вдаль, на мгновение не видя и не слыша ничего вокруг, уйдя в какой-то ей одной известный далёкий мир. Потом, ёжась, передёрнула хрупкими плечами, будто вспомнив что-то очень страшное, и тихо продолжила:
– Столько веков прошло, а я до сих пор всё чувствую, как пламя пожирает меня... Потому наверное и «холодно» здесь, как ты говоришь, милая, – уже обращаясь к Стелле, закончила девушка.
– Но ты никак не можешь быть Ведьмой!.. – уверенно заявила Стелла. – Ведьмы бывают старые и страшные, и очень плохие. Так у нас в сказках написано, что бабушка мне читала. А ты хорошая! И такая красивая!..
– Ну, сказки сказкам рознь... – грустно улыбнулась девушка-ведьма. – Их ведь именно люди и сочиняют... А что нас показывают старыми и страшными – то кому-то так удобнее, наверное... Легче объяснить необъяснимое, и легче вызвать неприязнь... У тебя ведь тоже вызовет большее сочувствие, если будут сжигать молодую и красивую, нежели старую и страшную, правда ведь?
– Ну, старушек мне тоже очень жаль... только не злых, конечно – потупив глаза, произнесла Стелла. – Любого человека жаль, когда такой страшный конец – и, передёрнув плечиками, как бы подражая девушке-ведьме, продолжала: – А тебя правда-правда сожгли?!. Совсем-совсем живую?.. Как же наверное тебе больно было?!. А как тебя зовут?
Слова привычно сыпались из малышки пулемётной очередью и, не успевая её остановить, я боялась, что хозяева под конец обидятся, и из желанных гостей мы превратимся в обузу, от которой они постараются как можно быстрее избавиться.
Но никто почему-то не обижался. Они оба, и старец, и его красавица внучка, дружески улыбаясь, отвечали на любые вопросы, и казалось, что наше присутствие почему-то и вправду доставляло им искреннее удовольствие...
– Меня зовут Анна, милая. И меня «правда-правда» совсем сожгли когда-то... Но это было очень-очень давно. Уже прошло почти пять сотен земных лет...
Я смотрела в совершенном шоке на эту удивительную девушку, не в состоянии отвести от неё глаза, и пыталась представить, какой же кошмар пришлось перенести этой удивительно красивой и нежной душе!..

Когда сигнал проходит вдоль канала связи, его амплитуда уменьшается, поскольку физическая среда сопротивляется потоку электрической или электромагнитной энергии. Этот эффект известен как затухание сигнала. При передаче электрических сигналов некоторые материалы, такие, как медь, являются более эффективными проводниками, чем другие. Однако все проводники содержат примеси, которые сопротивляются движению o образующих электрический ток электронов. Сопротивление проводников вызывает преобразование некоторой части электрической энергии сигнала в тепловую энергию по мере продвижения сигнала по кабелю, что ведет к постоянному снижению уровня электрического сигнала. Затухание сигнала выражается потерей мощности сигнала на единицу длины кабеля, обычно в децибелах на километр (дБ/км).

Рис. 2.5. Затухание сигнала

Для затухания устанавливается предел для максимальной длины канала связи. Это делается для того, чтобы гарантировать, что прибывающий на приемник сигнал обладает достаточной амплитудой для надежного распознавания и корректной интерпретации. Если канал превышает эту максимальную длину, на его протяжении для восстановления приемлемого уровня сигнала должны использоваться усилители или повторители (repeater).

Рис. 2.6. Повторители сигнала

Затухание сигнала увеличивается с ростом частоты. Это вызывает искажение реального сигнала, содержащего диапазон частот. Например, у цифрового сигнала есть очень острый, быстро растущий фронт импульса, создающий высокочастотный компонент. Чем острее (быстрее) подъем, тем больше будет компонент частоты. Это показано на рис. 2.5, где период фронта ослабленных сигналов прогрессивно увеличивается по мере прохождения сигнала по кабелю из-за большего затухания высокочастотных компонент. Эту проблему можно преодолеть использованием специальных усилителей (эквалайзеров), которые усиливают подверженные большему затуханию высокие частоты.

Свет также затухает при прохождений сквозь стекло во многом по тем же причинам. Электромагнитная энергия (свет) поглощается из-за естественного сопротивления стекла.

2.3.3. Полоса пропускания канала

Количество информации, которую канал может передать за данный период времени, определяется его способностью обработать скорость изменения сигнала> то есть его частоту. Аналоговый сигнал меняет частоту от минимальной до максимальной, и их разница составляет ширину спектра частот сигнала. Полоса пропускания (bandwidth) аналогового канала представляет собой разницу между максимальной и минимальной частотами, которые могут быть надежно переданы каналом. Обычно это частоты, на которых сигнал теряет половину своей мощности по сравнению с уровнями частот в середине диапазона или с* уровнями частот на входе канала; эти частоты обозначаются как точки 3 дБ. В последнем случае полоса пропускания известна как полоса пропускания 3 дБ.

Цифровые сигналы составлены из большого набора частотных компонентов, однако получать можно лишь те частоты, которые находятся внутри полосы пропускания канала. Чем больше полоса пропускания канала, тем выше может быть скорость передачи данных и тем более высокочастотные компоненты сигнала могут передаваться, поэтому может быть получено и декодировано более точное представление переданного сигнала

Рис. 2.7. Полоса пропусклния

Рис. 2.8. Влияние полосы пропусклния на цифровые сигналы

Максимальная скорость передачи данных (С) канала может быть определена из его юлосы пропускания с использованием следующей формулы выведенной математиком Найквистом (Nyquist).

C = 2 B log 2 M bps,

где В - полоса пропускания в герцах; М уровней используются для каждого элемента сигнала

В особом случае при использовании лишв двух уровней, "ВКЛЮЧЕНО" и "ВЫКЛЮЧЕНО" (двоичном):

М = 2 и С = 2 B.

В качестве примера: максимальная скорость передачи данных, по Найквисту, для канала PSTN с полосой пропускания 3100 герц для двоичного сигнала будет следующей: 2 х 3100 = 6200 bps. В реальности достижимая скорость передачи данных снижается из-за наличия в канале шума.

2.3.4. Шум

При прохождении сигналов через канал связи атомы и молекулы в среде передачи вибрируют и излучают случайные электромагнитные волны в виде шума. Обычно сила передаваемого сигнала велика по сравнению с шумовым1 сигналом. Однако по мере продвижения и затухания сигнала его уровень может сравняться с уровнем шума. Когда полезный сигнал незначительно превышает фоновый шум, приемник не может отделить данные от шума и возникают ошибки связи.

Важным параметром канала является отношение мощности полученного сигнала (S) к мощности шумового сигнала (N). Отношение S/N называется отношением сигнал/шум и выражается обычно в децибелах, сокращенно дБ.

S/N = 10 log 10 (S/N) дБ,

где S- мощность сигнала в ваттах; N- мощность шума в ваттах.

Высокое значение отношения сигнала к шуму означает, что мощность полезного сигнала высока по сравнению с уровнем шума, что ведет к хорошему качеству восприятия сигнала. Теоретическую максимальную скорость передачи данных для реального канала можно вычислить, используя закон Шеннона - Хартли (Shannon - Hartley).

C = B log 2(1 +S/N) bps,

где С - скорость передачи данных в bps; В - полоса пропускания канала в герцах; S - мощность сигнала в ваттах; N - мощность шума в ваттах.

Из этой формулы можно видеть, что увеличение полосы пропускания или увеличение отношения сигнала к шуму позволяет увеличить скорость передачи данных и что сравнительно небольшое увеличение полосы пропускания эквивалентно гораздо большему увеличению отношения сигнала к шуму.

Каналы цифровой передачи используют широкие полосы пропускания и цифровые повторители или регенераторы для воссоздания сигналов через регулярные интервалы, поддерживая приемлемые отношения сигнала к шуму. Ослабленные сигналы, получаемые регенератором, распознаются, перенастраиваются и пересылаются как почти точные копии исходных цифровых сигналов, как показано на рис. 2.9. В сигнале нет накапливаемого шума даже при передаче на тысячи километров, при условии поддержания приемлемых отношений сигнала к шуму.

Полоса пропускания

О полосе пропускания в цифровой технике см. Скорость передачи информации

Полоса пропускания (прозрачности) - диапазон частот , в пределах которого амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) акустического, радиотехнического, оптического или механического устройства достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения его формы. Иногда, вместо термина "полоса пропускания", используют термин "эффективно передаваемая полоса частот (ЭППЧ)". В ЭППЧ сосредоточена основная энергия сигнала (не менее 90%). Этот диапазон частот устанавливается для каждого сигнала экспериментально в соответствии с требованиями качества.

Основные параметры полосы пропускания

Ширина полосы

Ширина полосы обычно определяется как разность верхней и нижней граничных частот участка АЧХ, на котором амплитуда колебаний (или для мощности) от максимальной. Этот уровень приблизительно соответствует −3 дБ .

Ширина полосы пропускания выражается в единицах частоты (например, в Гц).

Расширение полосы пропускания позволяет передать большее количество информации.

Неравномерность АЧХ

Неравномерность АЧХ характеризует степень её отклонения от прямой, параллельной оси частот.

Ослабление неравномерности АЧХ в полосе улучшает воспроизведение формы передаваемого сигнала.

Различают:

Абсолютную полосу пропускания: 2Δω = Sa

Относительную полосу пропускания: 2Δω/ωo = So

Конкретные примеры

В теории антенн полоса пропускания - диапазон частот, при которых антенна работает эффективно, обычно окрестность центральной (резонансной) частоты. Зависит от типа антенны, ее геометрии. На практике полоса пропускания обычно определяется по уровню КСВ (коэффициента стоячей волны). КСВ МЕТР

Поскольку даже самый лучший монохроматичный лазер всё равно излучает некоторый спектр длин волн, дисперсия приводит к уширению импульсов при распространении по волокну и тем самым порождает искажения сигналов. При оценке этого пользуются термином полоса пропускания. Измеряется полоса пропускания (в данном случае) в МГц/км.

Из определения полосы пропускания видно, что дисперсия накладывает ограничение на дальность передачи и на верхнюю частоту передаваемых сигналов.

Требования к П. п. различных устройств определяются их назначением (например, для телефонной связи требуется П. п. 300-3400 гц, для высококачественного воспроизведения музыкальных произведений 30-16000 гц, а для телевизионного вещания - шириной до 8 Мгц) .

См. также

Примечания

Wikimedia Foundation . 2010 .

Святое озеро
Сочинение (синтаксис)

Смотреть что такое "Полоса пропускания" в других словарях:

полоса пропускания Энциклопедический словарь

полоса пропускания - 1. Ширина частотного спектра сигнала между верхней и нижней частотами среза 2. Интервал частот, заключенный между двумя частотами среза, в пределах которого модуль коэффициента передачи системы составляет не менее 0,707 от максимального значения… … Справочник технического переводчика

ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ - диапазон частот, в пределах которого зависимость амплитуды колебаний на выходе акустического, радиотехнического или оптического устройства от их частоты достаточно слаба, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного искажения. Ширину… … Большой Энциклопедический словарь

ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ - область частот, в к рой колебания, проходящие через радиотехн., акустич., оптич. и др. устройства, изменяют свою амплитуду и др. параметры в установленных границах. Для электрич. цепей в пределах П. п. сопротивление цепи (в зависимости от её… … Физическая энциклопедия

полоса пропускания - Bandwidth Полоса пропускания Область частот, в которой амплитудно частотная характеристика акустического, радиотехнического или оптического устройства достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного… … Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии. - М.

полоса пропускания - praleidžiamoji juosta statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. pass band; pass range; passband; transmission band vok. Durchlaßband, n; Durchlaßbereich, m rus. полоса пропускания, f pranc. bande de transmission, f; bande passante, f; passe … Automatikos terminų žodynas

полоса пропускания - praleidžiamoji juosta statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. pass band; transmission band vok. Durchlaßband, n; Durchlaßbereich, n rus. полоса пропускания, f pranc. bande passante, f … Fizikos terminų žodynas

Полоса пропускания - частот, диапазон частот, в пределах которого Амплитудно частотная характеристика (АЧХ) акустического, радиотехнического или оптического устройства достаточно равномерна для того, чтобы обеспечить передачу сигнала без существенного… … Большая советская энциклопедия

ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ - частот (в радиотехнике и электросвязи) интервал частот, в пределах к рого отношение амплитуды колебаний на выходе электрич. цепи (фильтра, усилителя и др.) к амплитуде колебаний на её входе не опускается ниже определённого уровня, обычно 1 3 дБ… … Большой энциклопедический политехнический словарь

ПОЛОСА ПРОПУСКАНИЯ - диапазон частот, в пределах к рого зависимость амплитуды колебаний на выходе акустич., радиотехн. или оптич. устройства от их частоты достаточно слаба, чтобы обеспечить передачу сигнала без существ, искажения. Ширину П. п. выражают в Гц,… … Естествознание. Энциклопедический словарь

Эффективная полоса пропускания цифрового осциллографа определяется не только используемым АЦП, размер памяти также играют важную роль.

По материалам:
BY PHIL STEARNS
Agilent Technologies
Santa Clara, CA
http://www.agilent.com

При выборе осциллографа для конкретных измерений, первым, что большинство из нас рассмотривают, является полоса пропускания, ведь нам необходимо точно знать форму наблюдаемого сигнала. В конце концов, широкая полоса пропускания осциллографа гарантирует нам, что спектральные компоненты будут сохранены и мы сможем наблюдать быстрые изменения сигнала, насколько это возможно. Речь идёт в первую очередь о коротких фронтах сигнала.

Поэтому в названиях осциллографов часто уже содержится информация об их номинальной полосе пропускания, большинство имеют в своём номере модели информацию о полосе пропускания. Однако, эта заявляемая характеристика из спецификации только описывает максимальное значение полосы пропускания входного интерфейса осциллографа. После оцифровки, захвата спектр отображаемого на экране сигнала определяется его частотой дискретизации, которая, в свою очередь, может быть ограничена объёмом памяти осциллографа.

Исследование взаимосвязи между полосой пропускания, частотой дискретизации и объёмом памяти может обеспечить понимание компромисса в выборе характеристик, а также понимание как смягчить их влияние, чтобы сделать измерения более достоверными.

Быстрое знакомство с доктором Найквистом

Теорема Найквиста-Шеннона утверждает, что сигнал может быть восстановлен точно, если:
сигнал имеет ограниченный спектр и частота дискретизации в два раза превышает ширину спектра сигнала.

Если мы можем предположить, что все отсчёты сигнала равномерно распределены во времени, то любой осциллограф должен иметь частоту дискретизации в два раза больше его номинальной полосы пропускания, чтобы избежать деградации спектра в захваченном сигнале.

Однако эта теорема также предполагает наличие фильтра, который не только передает все частотные компоненты ниже верхнего предела частоты полосы пропускания, но и устраняет все частотные составляющие выше этой полосы пропускания (см. рис. 1). Высокопроизводительные осциллографы с аппаратной / программной реализацией фильтрации в состоянии удовлетворить это требование. Но для основной массы осциллографов использовать такие фильтры, как правило, нецелесообразно и нежелательно.

Рис. 1. Идеальной фильтр, дискретизация приближается к теоретическому пределу теоремы Найквиста-Шеннона.

В обычном осциллографе фильтр нижних частот имеет не такую крутую характеристику АЧХ (см. рис. 2). Эти фильтры могут быть реализованы более экономично, и их отклик во временной области более предсказуем. Компромисс в том, что вы должны использовать более консервативные частоты дискретизации, передискретизировать относительно полосы пропускания с кратностью 4x.

Рис. 2. Практические характеристики входного фильтра диктуют использовать более консервативную частоту передискретизации, как правило, с коэффициентом 4x.

Пока мы используем этот вариант с 4х-передискретизацией, номинальная пропускная способность осциллографа сохраняется. Тем не менее, все, что приводит к снижению частоты дискретизации приведет к наложению компонентов спектра ниже номинальной частоты полосы пропускания.

Роль объёма памяти

Объём памяти и частота дискретизации - тесно связанные характеристики. Потому осциллографы имеют фиксированное окно отображения для любого конкретного значения развёртки (секунд на деление, с / дел), имеются несколько задаваемых значений, где время и требуемый объём памяти максимальны. Тем не менее, это более важно для захвата данных (выборки), поэтому для полосы пропускания осциллографа должна использоваться вся память.

Простой расчет может показать, сколько точек данных, необходимых для заполнения экрана осциллографа: Количество точек на осциллограмму = частота дискретизации * t/div * количество делений, где t/div - выбранная скорость развёртки, секунд/деление.

Рассмотрим, для примера, осциллограф с частотой дискретизации 5-Gsample/s и количеством делений временной шкалы 10, развёртка установлена на 100 нс/дел. Тогда число точек на осциллограмму равно 5 х 10 9 точек/с x 100 х 10 9 с/дел х 10 дел, в результате получаем 500 точек.

Пока осциллограф имеет достаточно памяти для заполнения всего экрана, частота дискретизации может оставаться неизменной. Однако, если частота дискретизации слишкои высока, это приведет к тому, что объём данных превысит максимальный объем памяти. При этом частота дискретизации должна быть уменьшена, чтобы заполнить отведенное время.

Как частота дискретизации уменьшается с уменьшением скорости развертки легко показать графически (см. рис. 3). Для двух гипотетических осциллографов с полосой пропускания 500 МГц, осциллограф с большим объемом памяти может поддерживать более высокую частоту дискретизации для большего количества установок. Так почему это имеет значение? Вернемся к нашему анализу Найквиста.

Рис. 3. Частота дискретизации должна снизиться до заполнения памяти объёмом данных, достаточным для отображения (слева). Снижение частоты дискретизации ограничивает эффективность полосы пропускания осциллографа (справа).

Осциллограф 1 использует передискретизацию при максимальной пропускной способности с коэффициентом 8 на всех настройках с/дел выше 500 нс/дел (см. рис. 3а), и в этот момент частота дискретизации начинает падать. Тем не менее, частота дискретизации не падает ниже 2 Gsamples/s (4x выборка), когда наложение спектра (aliasing) становится проблемой. Это происходит при 1 мкс/дел. В тот момент, любое снижение частоты дискретизации приводит к уменьшению эффективной полосы пропускания осциллографа (см. рис. 3б).

Последствия

Приведенный выше анализ приводит нас к трем выводам:
Полоса пропускания ограничена эффективной частотой дискретизации осциллографа. Частота дискретизации может снижаться на более медленных скоростях развёртки с/дел. Увеличение объёма памяти может задержать начало момента снижения частоты дискретизации.

Как это влияет выбор осциллографа и методологии тестирования? Ну, это действительно зависит от сигналов, которые вы собираетесь наблюдать.

Если вы проводите большую часть своего времени с простыми сигналами, как, например, фронты и переходные процессы, легко понять, что для выбора осциллографа необходимо обратить внимание на соответствие развертки осциллографа к спектральному содержанию ваших сигналов - быстрый фронт сигнала требуют быстрых скоростей развертки.

Если вы хотите наблюдать более сложные сигналы, которые сочетают медленные и быстрые события (например, модулированные сигналы), вы должны рассмотреть вопрос о замене осциллографа с малым объёмом памяти (менее 100 отсчетов) на модель с большим объёмом памяти (по крайней мере, 1 млн. отсчетов).

Если вы не можете изменить текущее оборудование, вы можете разбить свой анализ на управляемые шаги. Используйте медленные развёртки с/дел для анализа медленных изменений; затем переходите к более быстрой развёртке, которая характеризуются более высокой полосой пропускания сигнала. Если вы выберете этот путь, вы можете использовать приведенные выше расчеты для построения отношения t/divbandwidth для вашего осциллографа.

Для однократных сигналов, компромисс между пропускной способностью и эффективной частотой дискретизации идентичен, но ментальная модель и последствия немного отличаются. При однократном запуске развёртки вы хотите производить захват сигнала в течении как можно большего периода времени, насколько можете (как требуют ваши измерения) и производить его так быстро, как только вы можете. Высокая частота дискретизации важна для поддержания точности воспроизведения сигнала при увеличении масштаба отображения для подробного анализа отдельных переходов. Это позволит провести точные измерения как для макро, таки и для микро событий за одину процедуру захвата сигнала. Если вы не можете поддерживать высокую частоту дискретизации (полосу пропускания), эти события должны быть измерены в отдельных процедурах захвата сигнала.

Заключение

Хоть информация, представленная здесь должна помочь в понимании значения важных характеристик осциллографов, следует иметь в виду, что она здесь даёт довольно краткое представление о зависимости между полосой пропускания, частотой дискретизации и объёмом памяти. С понятием пропускной способности связано гораздо больше нюансов, такие факторы, как равномерность полосы пропускания и частота среза фильтра заслуживают гораздо большего внимания, чем может быть рассмотренно в рамках краткой статьи.

Чтобы изучить эту тему более подробно, две инструкции по применению имеют особое значение: "Оценка параметров осциллографа: Частота дискретизации против точности дискретизации: Как сделать наиболее точными цифровые измерения (AN-1587)" и "Выбор осциллографа с нужной полосой пропускания для ваших применений (AN-1588)". Обе эти указания по применению можно найти в интернете по адресу http://www.agilent.com, используя функцию поиска по сайту.

Получить дополнительную информацию об осциллографах можно по адресу http://www.electronicproducts.com/testmeasure.asp