מהו רוחב הפס וקצב הדגימה של אוסילוסקופ?
מהו רוחב פס? באופן כללי: כאשר משרעת אות הכניסה מוחלשת ב-3dB, רוחב הפס של אות הכניסה המקסימלי מוגדר כרוחב הפס של האוסילוסקופ.
מהו קצב הדגימה? כמה נקודות ניתן לאסוף בשנייה. ככל שהמהירות מהירה יותר, השגיאה קטנה יותר. באופן כללי, קצב הדגימה הוא פי 4 מרוחב הפס של האוסילוסקופ (סוג המגבר הוא תגובה גאוסית)
ישנם לפחות שני חלקים לאוסילוסקופ דיגיטלי: ערוץ Y של האות הנבדק וחלק הדגימה.
ערוץ Y מגביר (או מחליש) את האות הנמדד, ורוחב הפס הוא עבור ערוץ Y. אם ערוץ Y יכול להגביר את כל האותות הסינוסואידים בטווח של 0~10MHz באופן אחיד ללא עיוות, אז רוחב הפס שלו הוא 10MHz. מכיוון שאותות צורת גל מורכבים מורכבים מאותות סינוסואידים בעלי הרמוניות שונות, ורוחב הפס המורכב מההרמוניות הללו עשוי להיות רחב מאוד, כך שכדי להבטיח שאותות מורכבים באמת מוגברים, ככל שרוחב הפס של ערוץ ה-Y שלך גדול יותר, כך ייטב.
רק ערוץ Y עם רוחב פס מספיק זה לא מספיק. 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 של צורת הגל המורכבת נלכדות ליחידת זמן, וצורת הגל הסופית המורכבת והמוצגת קרובה יותר לאות המורכב האמיתי.
לכן, למרות שרוחב הפס וקצב הדגימה הם שני פרמטרים שונים, שניהם חשובים מאוד לשחזור באמת צורת הגל הנמדדת.
מדוע ככל שרוחב הפס גדול יותר, האות מעוות פחות?
ניתן לפרק אותות מורכבים לאינספור הרמוניות סינוסואידיות בתדר גבוה, המרכיבות את הפרטים של האות המקורי. אם רוחב הפס שלך אינו רחב מספיק (בעיקר הקצה הגבוה אינו גבוה מספיק), לא ניתן להגביר ולעבור ביעילות אותות הרמוניים גבוהים יותר (חסומים או מוחלשים). בדרך זו, האות המתקבל במסוף של ערוץ Y יתעוות (פרטי האות המורכב יאבדו).
לכן, חשוב מאוד להגדיל את רוחב הפס של ערוץ Y ככל האפשר כדי לשחזר את פרטי האות (ללא עיוות).
רוחב הפס משקף את יכולת העברת התדר של אות. ככל שרוחב הפס גדול יותר, כך ניתן להגביר ולהציג את רכיבי התדר השונים (בעיקר רכיבי תדר גבוה) באות בצורה מדויקת ויעילה יותר. אם רוחב הפס לא מספיק, הרבה רכיבים בתדר גבוה יאבדו. אם אין רכיב תדר, האות באופן טבעי יוצג בצורה לא מדויקת ותתרחש שגיאה גדולה. קצב הדגימה הוא תדירות המרת האות בעת המרת כמויות אנלוגיות לכמויות דיגיטליות (כלומר, מספר הרכישות בשנייה). ככל שהתדירות גבוהה יותר, כך נאספים יותר אותות ליחידת זמן, ומידע נוסף באות נשמר. ככל שפחות מידע יאבד, הכמות הדיגיטלית המומרת יכולה לשקף במדויק את ערך האות, ואז תצוגת ה-LCD יכולה להציג את צורת גל האות בצורה מדויקת ומלאה 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 רחב יותר, ניתן להגביר ולהציג רכיבי תדר שונים (בעיקר רכיבי תדר גבוה) באות בצורה מדויקת ויעילה?
לדוגמה, אם רוחב הפס של מגבר שמע קטן יחסית, כגון 50Hz~15KHz, אזי לא ניתן להגביר ביעילות את האות מעל 15KHz, הפלט יהיה קטן מאוד או אפילו לא קיים, והסאונד מעל 15KHz לא יישמע. אם רוחב הפס של המגבר רחב יחסית, כגון 10Hz~20KHz, אזי ניתן להגביר ולהוציא את כל האודיו, וניתן להוציא צליל שמע שלם. הדבר נכון גם לגבי תצוגות אוסילוסקופ.
