Quelle est la bande passante et la fréquence d’échantillonnage d’un oscilloscope ?
Qu’est-ce que la bande passante ? D'une manière générale : lorsque l'amplitude du signal d'entrée est atténuée de 3 dB, la bande passante du signal d'entrée maximal est définie comme la bande passante de l'oscilloscope.
Quel est le taux d'échantillonnage ? Combien de points peuvent être collectés par seconde. Plus la vitesse est rapide, plus l’erreur est faible. Généralement, le taux d'échantillonnage est 4 fois la bande passante de l'oscilloscope (le type d'amplificateur est à réponse gaussienne)
Un oscilloscope numérique comporte au moins deux parties : le canal Y du signal testé et la partie d'échantillonnage.
Le canal Y amplifie (ou atténue) le signal mesuré et la bande passante est destinée au canal Y. Si le canal Y peut amplifier uniformément tous les signaux sinusoïdaux dans la plage de 0 ~ 10 MHz sans distorsion, alors sa bande passante est de 10 MHz. Étant donné que les signaux de forme d'onde complexe sont composés de signaux sinusoïdaux avec diverses harmoniques et que la bande passante composée de ces harmoniques peut être très large, afin de garantir que les signaux complexes sont véritablement amplifiés, plus la bande passante de votre canal Y est grande, mieux c'est.
Il ne suffit pas d’avoir un canal Y avec une bande passante suffisante. Afin de capturer la forme d'onde, vous devez échantillonner le signal amplifié par le canal Y ! La vitesse de cet échantillonnage est le taux d'échantillonnage. Plus le taux d'échantillonnage est rapide, plus de points de la forme d'onde complexe sont capturés par unité de temps, et la forme d'onde finale assemblée et affichée est plus proche du signal complexe réel.
Par conséquent, bien que la bande passante et la fréquence d’échantillonnage soient deux paramètres différents, ils sont tous deux très importants pour restaurer véritablement la forme d’onde mesurée.
Pourquoi plus la bande passante est grande, moins le signal est déformé ?
Les signaux complexes peuvent être décomposés en d’innombrables harmoniques sinusoïdales haute fréquence, qui constituent les détails du signal original. Si votre bande passante n'est pas assez large (principalement le haut de gamme n'est pas assez élevé), les signaux harmoniques plus élevés ne peuvent pas être amplifiés et transmis efficacement (sont bloqués ou atténués). De cette façon, le signal obtenu à la borne du canal Y sera déformé (les détails du signal complexe sont perdus).
Il est donc très important d’augmenter autant que possible la bande passante du canal Y pour restaurer les détails du signal (sans distorsion).
La bande passante reflète la capacité de passage en fréquence d'un signal. Plus la bande passante est grande, plus les différentes composantes de fréquence (en particulier les composantes haute fréquence) du signal peuvent être amplifiées et affichées avec précision et efficacité. Si la bande passante n’est pas suffisante, de nombreux composants haute fréquence seront perdus. S'il n'y a pas de composante de fréquence, le signal sera naturellement affiché de manière inexacte et une erreur importante se produira. Le taux d'échantillonnage est la fréquence de conversion du signal lors de la conversion de quantités analogiques en quantités numériques (c'est-à-dire le nombre d'acquisitions par seconde). Plus la fréquence est élevée, plus les signaux sont collectés par unité de temps et plus les informations contenues dans le signal sont conservées. Moins d'informations sont perdues, la quantité numérique convertie peut refléter avec précision la valeur du signal, puis l'écran LCD peut afficher la forme d'onde du signal de manière plus précise et complète. Plus il y a de points d'échantillonnage, plus il y aura de points affichés et plus ce sera clair.
En termes simples, la bande passante reflète la plage de fréquences du signal qui peut être affichée, tandis que la fréquence d'échantillonnage reflète les détails de la forme d'onde du signal.
Pourquoi plus la bande passante est large, avec précision et efficacité, amplifier et afficher diverses composantes de fréquence (en particulier les composantes haute fréquence) dans le signal ?
Par exemple, si la bande passante d'un amplificateur audio est relativement petite, comme 50 Hz ~ 15 kHz, alors le signal supérieur à 15 kHz ne peut pas être amplifié efficacement, la sortie sera très faible, voire inexistante, et le son supérieur à 15 kHz ne sera pas entendu. Si la bande passante de l'amplificateur est relativement large, par exemple 10 Hz ~ 20 KHz, alors tout l'audio peut être amplifié et émis, et le son audio complet peut être émis. Il en va de même pour les affichages de l'oscilloscope.
