Ποιο είναι το εύρος ζώνης και ο ρυθμός δειγματοληψίας ενός παλμογράφου;
Τι είναι το εύρος ζώνης; Σε γενικές γραμμές: όταν το πλάτος του σήματος εισόδου μειώνεται κατά 3dB, το εύρος ζώνης του μέγιστου σήματος εισόδου ορίζεται ως το εύρος ζώνης του παλμογράφου.
Ποιο είναι το ποσοστό δειγματοληψίας; Πόσοι βαθμοί μπορούν να συλλεχθούν ανά δευτερόλεπτο. Όσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα, τόσο μικρότερο είναι το σφάλμα. Γενικά, ο ρυθμός δειγματοληψίας είναι 4 φορές το εύρος ζώνης του παλμογράφου (ο τύπος του ενισχυτή είναι απόκριση Gauss)
Υπάρχουν τουλάχιστον δύο μέρη σε έναν ψηφιακό παλμογράφο: το κανάλι Y του υπό δοκιμή σήματος και το τμήμα δειγματοληψίας.
Το κανάλι Y ενισχύει (ή εξασθενεί) το σήμα που μετράται και το εύρος ζώνης είναι για το κανάλι Y. Εάν το κανάλι Y μπορεί να ενισχύσει όλα τα ημιτονοειδή σήματα στην περιοχή των 0~10 MHz ομοιόμορφα χωρίς παραμόρφωση, τότε το εύρος ζώνης του είναι 10 MHz. Δεδομένου ότι τα σύνθετα σήματα κυματομορφής αποτελούνται από ημιτονοειδή σήματα με διάφορες αρμονικές και το εύρος ζώνης που αποτελείται από αυτές τις αρμονικές μπορεί να είναι πολύ ευρύ, επομένως, προκειμένου να διασφαλιστεί ότι τα σύνθετα σήματα ενισχύονται πραγματικά, όσο μεγαλύτερο είναι το εύρος ζώνης του καναλιού Υ, τόσο το καλύτερο.
Δεν αρκεί μόνο να έχετε ένα κανάλι Υ με επαρκές εύρος ζώνης. Για να συλλάβετε την κυματομορφή, πρέπει να δοκιμάσετε το σήμα που ενισχύεται από το κανάλι Y! Η ταχύτητα αυτής της δειγματοληψίας είναι ο ρυθμός δειγματοληψίας. Όσο πιο γρήγορος είναι ο ρυθμός δειγματοληψίας, τόσο περισσότερα σημεία της μιγαδικής κυματομορφής καταγράφονται ανά μονάδα χρόνου και η τελική συναρμολογημένη και εμφανιζόμενη κυματομορφή είναι πιο κοντά στο πραγματικό μιγαδικό σήμα.
Επομένως, αν και το εύρος ζώνης και ο ρυθμός δειγματοληψίας είναι δύο διαφορετικές παράμετροι, είναι και οι δύο πολύ σημαντικές για την πραγματική αποκατάσταση της μετρούμενης κυματομορφής.
Γιατί όσο μεγαλύτερο είναι το εύρος ζώνης, τόσο λιγότερο παραμορφώνεται το σήμα;
Τα σύνθετα σήματα μπορούν να αποσυντεθούν σε αμέτρητες ημιτονοειδείς αρμονικές υψηλής συχνότητας, οι οποίες συνθέτουν τις λεπτομέρειες του αρχικού σήματος. Εάν το εύρος ζώνης σας δεν είναι αρκετά ευρύ (κυρίως το υψηλό άκρο δεν είναι αρκετά υψηλό), τα υψηλότερα αρμονικά σήματα δεν μπορούν να ενισχυθούν αποτελεσματικά και να περάσουν (μπλοκάρονται ή εξασθενούν). Με αυτόν τον τρόπο, το σήμα που λαμβάνεται στο τερματικό του καναλιού Υ θα παραμορφωθεί (οι λεπτομέρειες του μιγαδικού σήματος χάνονται).
Επομένως, είναι πολύ σημαντικό να αυξήσετε το εύρος ζώνης του καναλιού Υ όσο το δυνατόν περισσότερο για να επαναφέρετε τις λεπτομέρειες του σήματος (χωρίς παραμόρφωση).
Το εύρος ζώνης αντικατοπτρίζει την ικανότητα διέλευσης συχνότητας ενός σήματος. Όσο μεγαλύτερο είναι το εύρος ζώνης, τόσο πιο ακριβής και αποτελεσματικά μπορούν να ενισχυθούν και να εμφανιστούν τα διάφορα στοιχεία συχνότητας (ειδικά τα στοιχεία υψηλής συχνότητας) στο σήμα. Εάν το εύρος ζώνης δεν είναι αρκετό, θα χαθούν πολλά στοιχεία υψηλής συχνότητας. Εάν δεν υπάρχει στοιχείο συχνότητας, το σήμα θα εμφανίζεται φυσικά με ανακρίβεια και θα προκύψει μεγάλο σφάλμα. Ο ρυθμός δειγματοληψίας είναι η συχνότητα μετατροπής σήματος κατά τη μετατροπή αναλογικών μεγεθών σε ψηφιακές ποσότητες (δηλαδή ο αριθμός των προσλήψεων ανά δευτερόλεπτο). Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο περισσότερα σήματα συλλέγονται ανά μονάδα χρόνου και τόσο περισσότερες πληροφορίες στο σήμα διατηρούνται. Όσο λιγότερες πληροφορίες χάνονται, η μετατρεπόμενη ψηφιακή ποσότητα μπορεί να αντικατοπτρίζει με ακρίβεια την τιμή του σήματος και, στη συνέχεια, η οθόνη LCD μπορεί να εμφανίσει την κυματομορφή του σήματος με μεγαλύτερη ακρίβεια και πληρότητα. Όσο περισσότερα σημεία δειγματοληψίας, τόσο περισσότερα σημεία θα εμφανίζονται και τόσο πιο καθαρά θα είναι.
Με απλά λόγια, το εύρος ζώνης αντικατοπτρίζει το εύρος συχνοτήτων του σήματος που μπορεί να εμφανιστεί, ενώ ο ρυθμός δειγματοληψίας αντανακλά τις λεπτομέρειες της κυματομορφής του σήματος.
Γιατί όσο μεγαλύτερο είναι το εύρος ζώνης, μπορεί με ακρίβεια και αποτελεσματικότητα να ενισχύει και να εμφανίζει διάφορα στοιχεία συχνότητας (ειδικά στοιχεία υψηλής συχνότητας) στο σήμα;
Για παράδειγμα, εάν το εύρος ζώνης ενός ενισχυτή ήχου είναι σχετικά μικρό, όπως 50Hz~15KHz, τότε το σήμα πάνω από 15KHz δεν μπορεί να ενισχυθεί αποτελεσματικά, η έξοδος θα είναι πολύ μικρή ή ακόμα και ανύπαρκτη και ο ήχος πάνω από 15KHz δεν θα ακούγεται. Εάν το εύρος ζώνης του ενισχυτή είναι σχετικά μεγάλο, όπως 10Hz~20KHz, τότε μπορεί να ενισχυθεί και να εξάγεται όλος ο ήχος και μπορεί να βγει πλήρης ήχος. Το ίδιο ισχύει και για τις οθόνες παλμογράφου.
