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Tutorial zur Oszilloskop-Bandbreite
Faustregel
Als Faustregel sollte die Bandbreite Ihres Oszilloskops mindestens um das
Fünffache größer sein als die höchste digitale Taktrate im zu testenden
System. Wenn Ihr Oszilloskop dieses Kriterium erfüllt, können mit minimaler
Signaldämpfung Signale bis zur fünften Oberwelle erfasst werden. Diese Kom-
ponente des Signals ist sehr wichtig bei der Bestimmung der Gesamtf o rm Ihrer
digitalen Signale.
Wenn Sie jedoch präzise Messungen an Hochgeschwindigkeitsflanken vorneh-
men müssen, berücksichtigt diese einfache Formel nicht die tatsächlichen, in
schnell ansteigenden und abfallenden Flanken enthaltenen Höchstgeschwin-
digkeitskomponenten.
Schritt 1: Bestimmen der höchsten tatsächlichen Flankengeschwindigkeiten
Eine genauere Methode zur Bestimmung der Oszilloskop-Bandbreite besteht in
der Festlegung der maximalen Frequenz, die Ihre digitalen Signale aufweisen,
was jedoch nicht der maximalen Taktrate entspricht. Die maximale Frequenz
basiert auf den höchsten Flankengeschwindigkeiten in Ihren Entwürfen. Zuerst
müssen Sie folglich die Anstiegs- und Abfallzeiten Ihrer schnellsten Signale
bestimmen. Diese Informationen können Sie in der Regel aus veröffentlichten
Spezifikationen zu in Ihren Entwürfen verwendeten Geräten entnehmen.
Schritt 2: Berechnen von f
Sie können dann mit einer einfachen Formel die maximale „geeignete" Fre-
quenzkomponente berechnen. Dr. Howard W. Johnson hat zu diesem Thema
ein Buch mit folgendem Titel geschrieben „High-speed Digital Design – A
Handbook of Black Magic."
„Knie"-Frequenz (f
trum an Frequenzkomponenten. Es gibt jedoch eine Inflektion (oder Knie) im
Frequenzspektrum der schnellen Flanken, wo die Frequenzanteile, die höher
als f
Bei Signalen mit Werten für die Anstiegszeit, die auf 10% bis 90% der Schwel-
lenwerte basieren, entspricht f
mit der Anstiegszeit des Signals ergibt. Bei Signalen mit Werten für die
Anstiegszeit, die auf 20% bis 80% der Schwellenwerte basieren, was bei heuti-
gen Gerätespezifikationen üblich ist, entspricht f
der Division von 0,4 mit der Anstiegszeit des Signals ergibt. Verwechseln Sie
diese Anstiegszeiten nicht mit der für das Oszilloskop festgelegten Anstiegs-
zeit. Wir reden über die tatsächliche Flankengeschwindigkeit von Signalen.
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Knie
). Alle schnellen Flanken besitzen ein unendliches Spek-
Knie
, zur Bestimmung der Signalform bedeutungslos sind.
Knie
DSO1000 Oszilloskop – Schulungskit, Übungshandbuch und Tutorial
f
>= 5 x f
BW
clk
1
Er bezeichnet diese Frequenzkomponente als
f
= 0,5/RT (10% 90%)
Knie
f
= 0,4/RT (20% 80%)
Knie
dem Wert, der sich bei der Division von 0,5
Knie
dem Wert, der sich bei
Knie
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