オシロスコープの帯域幅とサンプリングレートはどれくらいですか?
帯域幅とは何ですか? 一般的に言えば、入力信号の振幅が 3dB 減衰した場合、最大入力信号の帯域幅がオシロスコープの帯域幅として定義されます。
サンプリングレートはどのくらいですか？1秒間に何ポイント収集できますか？速度が速いほど、誤差は小さくなります。一般的に、サンプリングレートはオシロスコープの帯域幅の4倍です（アンプタイプはガウス応答です）
デジタル オシロスコープには、テスト対象信号の Y チャネルとサンプリング部分の少なくとも 2 つの部分があります。
Y チャンネルは測定対象の信号を増幅 (または減衰) し、帯域幅は Y チャンネル用です。Y チャンネルが 0 ~ 10MHz の範囲のすべての正弦波信号を歪みなく均一に増幅できる場合、その帯域幅は 10MHz です。複雑な波形信号はさまざまな高調波を含む正弦波信号で構成されており、これらの高調波で構成される帯域幅は非常に広い可能性があるため、複雑な信号が確実に増幅されるようにするには、Y チャンネルの帯域幅が大きいほど良いです。
十分な帯域幅を持つ Y チャネルがあるだけでは十分ではありません。波形をキャプチャするには、Y チャネルで増幅された信号をサンプリングする必要があります。このサンプリングの速度がサンプリング レートです。サンプリング レートが速いほど、単位時間あたりにキャプチャされる複雑な波形のポイントが多くなり、最終的に組み立てられて表示される波形は実際の複雑な信号に近くなります。
したがって、帯域幅とサンプリング レートは 2 つの異なるパラメーターですが、測定された波形を正確に復元するには、どちらも非常に重要です。
帯域幅が広くなるほど、信号の歪みが少なくなるのはなぜですか?
複雑な信号は、元の信号の詳細を構成する無数の高周波正弦波高調波に分解できます。帯域幅が十分に広くない場合（主に高域が十分に高くない場合）、高調波信号を効果的に増幅して通過させることができません（ブロックまたは減衰されます）。このようにして、Yチャネルの端子で取得された信号は歪みます（複雑な信号の詳細が失われます）。
したがって、信号の詳細を（歪みなく）復元するには、Y チャネルの帯域幅を可能な限り増やすことが非常に重要です。
帯域幅は、信号の周波数通過能力を反映します。帯域幅が大きいほど、信号内のさまざまな周波数成分（特に高周波成分）をより正確かつ効果的に増幅して表示できます。帯域幅が十分でない場合、多くの高周波成分が失われます。周波数成分がない場合、信号は当然不正確に表示され、大きな誤差が発生します。サンプリングレートは、アナログ量をデジタル量に変換する際の信号変換の周波数（つまり、1秒あたりの取得数）です。周波数が高いほど、単位時間あたりに収集される信号が多くなり、信号内のより多くの情報が保持されます。失われる情報が少ないほど、変換されたデジタル量は信号の値を正確に反映でき、LCDディスプレイは信号波形をより正確かつ完全に表示できます。サンプリングポイントが多いほど、表示されるポイントが多くなり、より鮮明になります。
簡単に言えば、帯域幅は表示できる信号の周波数範囲を反映し、サンプリング レートは信号波形の詳細を反映します。
帯域幅が広いほど、信号内のさまざまな周波数成分（特に高周波成分）を正確かつ効果的に増幅して表示できるのはなぜですか?
たとえば、オーディオアンプの帯域幅が50Hz〜15KHzのように比較的狭い場合、15KHz以上の信号は効果的に増幅できず、出力は非常に小さくなるか、まったく出力されなくなり、15KHz以上の音は聞こえなくなります。アンプの帯域幅が10Hz〜20KHzのように比較的広い場合は、すべてのオーディオを増幅して出力することができ、完全なオーディオサウンドを出力できます。オシロスコープの表示でも同様です。
