オシロスコープの帯域幅とは何ですか?

オシロスコープの帯域幅とは何ですか?

オシロスコープの帯域幅とは、同じ振幅と周波数の変化を持つ信号を入力し、オシロスコープの読み取り値が真値から 3dB 減衰したときの周波数がオシロスコープの帯域幅です。つまり、オシロスコープの帯域幅での入力信号は、テスト値に対して真値 -3dB であり、帯域幅はオシロスコープが表示できる最高周波数ではありません。一般に、オシロスコープの帯域幅は、測定信号の最高周波数の 3 ～ 5 倍である必要があります。

オシロスコープの帯域幅仕様と密接に関係しているのは、立ち上がり時間のパラメータです。ガウス周波数応答のオシロスコープの立ち上がり時間は、10% ～ 90% のスケールで測定すると、およそ {{0}}.35/fBW です。また、最大平坦周波数応答のオシロスコープの立ち上がり時間仕様は、オシロスコープの周波数ロールオフ特性の急峻さに応じて変化する 0.4/fBW の範囲です。立ち上がり時間と立ち下がり時間のパラメータを測定する際に 20% のタイミング誤差が許容される場合、帯域幅が 1 GHz のオシロスコープがこのデジタル測定アプリケーションの要件を満たします。ただし、タイミング精度が 3% 以内であることが求められる場合は、帯域幅が 2 GHz のオシロスコープが適しています。

オシロスコープの帯域幅の選択方法
経験上、オシロスコープの帯域幅は、テスト対象システムの最速デジタル クロック レートの少なくとも 5 倍である必要があります。この基準を満たすオシロスコープを選択すると、オシロスコープはテスト対象信号の 5 次高調波を最小限の信号減衰でキャプチャできます。信号の 5 次高調波は、デジタル信号の全体的な形状を決定する上で重要です。ただし、高速エッジの正確な測定が必要な場合、この単純な式では、高速の立ち上がりエッジと立ち下がりエッジに含まれる実際の高周波成分が考慮されません。

計算式: fBW 5xfclk 以上

オシロスコープの帯域幅をより正確に判断するには、最大クロック レートではなく、デジタル信号に存在する最高周波数に基づきます。デジタル信号の最高周波数は、設計内の最速エッジ速度によって決まります。したがって、まず設計内の最速信号の立ち上がり時間と立ち下がり時間を判断する必要があります。この情報は通常、設計で使用されるデバイスの公開仕様から取得できます。