מהו רוחב הפס וקצב הדגימה של אוסילוסקופ?
מהו רוחב פס? במונחים כלליים, רוחב הפס של אוסילוסקופ מוגדר כמשרעת אות הכניסה המקסימלית המחלישה את אות הכניסה ב-3db.
מהו קצב הדגימה? כמה נקודות ניתן לצבור בשנייה. ככל שהמהירות מהירה יותר, השגיאה נמוכה יותר, בדרך כלל קצב הדגימה צריך להיות פי 4 מרוחב הפס של האוסילוסקופ (סוג המגבר הוא תגובה גאוסית).
עבור אוסילוסקופים דיגיטליים ישנם לפחות שני חלקים: ערוץ ה-Y של האות הנבדק וחלק הדגימה.
ערוץ ה-Y אמור להגביר (או להחליש) את האות הנבדק, ורוחב הפס מיועד לערוץ ה-Y. אם ערוץ ה-Y יכול להגביר את כל האותות הסינוסואידים בטווח של 0 עד 10 מגה-הרץ באופן אחיד וללא עיוות, רוחב הפס שלו הוא 10 מגה-הרץ. מכיוון שצורות גל מורכבות מורכבות מאותות סינוסואידיים עם הרמוניות שונות, וההרמוניות הללו מהוות רוחב פס רחב מאוד, ככל שרוחב הפס של ערוץ ה-Y שלך גדול יותר, כך ייטב על מנת להבטיח הגברה אמיתית של אותות מורכבים.
לא מספיק שיהיה ערוץ Y עם מספיק רוחב פס. על מנת לתפוס את צורת הגל, עליך לדגום את האות המוגבר על ידי ערוץ Y! המהירות של דגימה זו היא קצב הדגימה. ככל שקצב הדגימה מהיר יותר, כך יותר נקודות ליחידת זמן ללכוד את צורת הגל המורכבת, ההרכבה הסופית של צורת הגל מוצגת קרוב יותר לאות המורכב האמיתי.
לכן, למרות שרוחב הפס וקצב הדגימה הם שני פרמטרים שונים, שניהם חשובים מאוד לשחזור האמיתי של צורת הגל הנמדדת.
מדוע ככל שרוחב הפס גדול יותר, האות מעוות פחות?
ניתן לפרק אותות מורכבים לאינספור הרמוניות סינוסואידיות בתדר גבוה, והרמוניות בתדר גבוה אלו מרכיבות את הפרטים של האות המקורי. אם רוחב הפס שלך אינו רחב מספיק (בעיקר בגלל שהקצה הגבוה אינו גבוה מספיק), לא ניתן להגביר ולעבור ביעילות את האותות ההרמוניים הגבוהים יותר (הם חסומים או מוחלשים). כתוצאה מכך, האות שתקבל בסוף ערוץ Y יתעוות (תאבד את הפרטים של האות המורכב).
לכן, חשוב להגדיל את רוחב הפס של ערוץ Y עד כמה שניתן על מנת לשחזר את פרטי האות (ללא עיוות).
רוחב הפס הוא לשקף את תדר האות דרך היכולת, ככל שרוחב הפס גדול יותר, האות ברכיבי התדר השונים (בעיקר רכיבי תדר גבוה) ניתן להגברה מדויקת ויעילה ולהציג, הוא גם מדויק יותר, אם רוחב הפס אינו מספיק , הוא יאבד הרבה רכיבים בתדר גבוה, האות באופן טבעי מוצג לא מדויק, שגיאה גדולה. קצב הדגימה הוא ההמרה האנלוגית לדיגיטלית של תדר המרת האות (כלומר, מספר הרכישות בשנייה), ככל שהתדירות גבוהה יותר, רכישת האות ליחידת זמן גבוהה יותר, כך האות נשמר יותר ב- מידע אות, ככל שיותר מידע יאבד, פחות מידע, המרה של כמויות דיגיטליות תוכל לשקף במדויק את ערך האות, ולאחר מכן על ידי תצוגת LCD תוכל להציג תצוגה מדויקת ושלמה יותר של צורת גל האות , ככל שיותר נקודות דגימה, ככל שיותר נקודות תצוגה, כך היא תהיה ברורה יותר. ככל שיותר נקודות דגימה, כך יוצגו יותר נקודות וזה יהיה ברור יותר.
במילים פשוטות, רוחב הפס משקף את טווח התדרים של האות שניתן להציג, בעוד שקצב הדגימה משקף את הפרטים של צורת גל האות.
מדוע ככל שרוחב הפס גדול יותר, כך ניתן להגביר ולהציג את רכיבי התדר השונים (בעיקר רכיבי תדר גבוה) באות בצורה מדויקת ויעילה יותר?
לדוגמה, אם רוחב הפס של מגבר שמע קטן יחסית, כמו רוחב הפס של 50Hz~15KHz, אזי לא ניתן להגביר ביעילות את האותות מעל 15KHz, הפלט יהיה קטן מאוד או אפילו לא, ואי אפשר לשמוע את צליל מעל 15KHz. אם רוחב הפס של המגבר רחב יותר, כגון 10Hz~20KHz, אז כל האודיו יכול להיות מוגבר ויוצא, הוא יכול להוציא את צליל האודיו המלא. אוסילוסקופים מראים את אותו הדבר.
