Bir osiloskobun bant genişliği ve örnekleme hızı nedir?
Bant genişliği nedir? Genel olarak konuşursak: giriş sinyali genliği 3dB kadar zayıflatıldığında, maksimum giriş sinyalinin bant genişliği osiloskobun bant genişliği olarak tanımlanır.
Örnekleme oranı nedir? Saniyede kaç puan toplanabilir. Hız ne kadar yüksek olursa hata o kadar küçük olur. Genellikle örnekleme hızı osiloskobun bant genişliğinin 4 katıdır (amplifikatör tipi Gauss tepkisidir)
Dijital osiloskopta en az iki bölüm vardır: test edilen sinyalin Y kanalı ve örnekleme bölümü.
Y kanalı ölçülen sinyali güçlendirir (veya zayıflatır) ve bant genişliği Y kanalı içindir. Eğer Y kanalı 0~10MHz aralığındaki tüm sinüzoidal sinyalleri bozulma olmadan eşit şekilde yükseltebiliyorsa, bant genişliği 10MHz olur. Karmaşık dalga biçimi sinyalleri çeşitli harmoniklere sahip sinüzoidal sinyallerden oluştuğundan ve bu harmoniklerden oluşan bant genişliği çok geniş olabileceğinden, karmaşık sinyallerin gerçekten yükseltilmesini sağlamak için Y kanalınızın bant genişliği ne kadar büyük olursa o kadar iyidir.
Sadece yeterli bant genişliğine sahip bir Y kanalına sahip olmak yeterli değildir. Dalga biçimini yakalamak için Y kanalı tarafından güçlendirilen sinyali örneklemeniz gerekir! Bu örneklemenin hızı örnekleme hızıdır. Örnekleme hızı ne kadar hızlı olursa, birim zamanda karmaşık dalga biçiminin daha fazla noktası yakalanır ve son bir araya getirilen ve görüntülenen dalga biçimi, gerçek karmaşık sinyale daha yakındır.
Bu nedenle, bant genişliği ve örnekleme hızı iki farklı parametre olmasına rağmen, ölçülen dalga biçimini gerçek anlamda geri yüklemek için her ikisi de çok önemlidir.
Bant genişliği büyüdükçe sinyal neden daha az bozuluyor?
Karmaşık sinyaller, orijinal sinyalin ayrıntılarını oluşturan sayısız yüksek frekanslı sinüzoidal harmoniklere ayrıştırılabilir. Bant genişliğiniz yeterince geniş değilse (esas olarak üst uç yeterince yüksek değilse), daha yüksek harmonik sinyaller etkili bir şekilde yükseltilemez ve geçirilemez (engellenir veya zayıflatılır). Bu şekilde Y kanalının terminalinde elde edilen sinyal bozulacaktır (karmaşık sinyalin detayları kaybolacaktır).
Bu nedenle, sinyal ayrıntılarını (bozulma olmadan) geri yüklemek için Y kanalı bant genişliğini mümkün olduğunca artırmak çok önemlidir.
Bant genişliği bir sinyalin frekans geçme yeteneğini yansıtır. Bant genişliği ne kadar büyük olursa, sinyaldeki çeşitli frekans bileşenleri (özellikle yüksek frekanslı bileşenler) o kadar doğru ve etkili bir şekilde güçlendirilebilir ve görüntülenebilir. Bant genişliği yeterli değilse birçok yüksek frekanslı bileşen kaybolacaktır. Frekans bileşeni yoksa sinyal doğal olarak hatalı görüntülenecek ve büyük bir hata oluşacaktır. Örnekleme hızı, analog nicelikleri dijital niceliklere dönüştürürken sinyal dönüştürme frekansıdır (yani saniyedeki satın alma sayısı). Frekans ne kadar yüksek olursa, birim zamanda daha fazla sinyal toplanır ve sinyalde daha fazla bilgi tutulur. Ne kadar az bilgi kaybolursa, dönüştürülen dijital miktar sinyalin değerini doğru bir şekilde yansıtabilir ve ardından LCD ekran sinyal dalga formunu daha doğru ve eksiksiz olarak görüntüleyebilir. Örnekleme noktaları ne kadar çok olursa, o kadar çok nokta görüntülenecek ve o kadar net olacaktır.
Basitçe söylemek gerekirse, bant genişliği görüntülenebilen sinyalin frekans aralığını yansıtırken, örnekleme hızı sinyal dalga formunun ayrıntılarını yansıtır.
Bant genişliği ne kadar geniş olursa, sinyaldeki çeşitli frekans bileşenleri (özellikle yüksek frekanslı bileşenler) neden doğru ve etkili bir şekilde yükseltilip görüntülenebilir?
Örneğin, bir ses amplifikatörünün bant genişliği 50Hz~15KHz gibi nispeten küçükse, 15KHz'in üzerindeki sinyal etkili bir şekilde yükseltilemez, çıkış çok küçük olur, hatta hiç olmaz ve 15KHz'in üzerindeki ses duyulmaz. Amplifikatörün bant genişliği 10Hz~20KHz gibi nispeten genişse, o zaman tüm ses yükseltilebilir ve çıkarılabilir ve tam ses çıkışı yapılabilir. Aynı şey osiloskop ekranları için de geçerlidir.
