3 ausgeblendete Oszilloskop-Spezifikationen, die wirklich wichtig sind

ENOB eines Oszilloskops ist die tatsächliche Messauflösung, nachdem Sie die Verzerrungen, Rauscheffekte und Störsignale des Geräts berücksichtigt haben. ENOB liefert eine viel genauere Darstellung der Messleistung eines Oszilloskops als die Auflösung auf dem Panel oder im Datenblatt und wird direkt anhand der Signal-Rauschabstand und Verzerrung (SINAD)-Spezifikation berechnet. Rauschen und Gerätesporne sind in die Messungen Ihres Oszilloskops eingebettet und fügen Spannungs-Offsets und Frequenzanteile hinzu, die nicht Teil des interessierenden Signals sind.

Gerätehersteller können ENOB verbessern, indem sie moderne Analog-Digital-Wandler mit sehr geringer Rauschdichte verwenden und fortgeschrittene Algorithmen zur Datenkorrektur implementieren. Achten Sie bei der Auswahl eines neuen Oszilloskops auf ein Oszilloskop mit hoher ENOB-, Signal-Rauschabstand und Verzerrung- oder SFDR-Spezifikation, um die beste Messleistung zu erzielen. Das Oszilloskop PXIe-5171R von NI ist ein Beispiel für ein 14-Bit-Oszilloskop mit relativ hohem ENOB (11 Bit). NI bietet außerdem das PXI-5922 Flex Resolution Oszilloskop mit einer Auflösung von 16 bis 24 Bit und einer spektralen Leistung von bis zu 105 dB Signal-Rauschabstand und Verzerrung an.

Weitere Informationen zur Berechnung von ENOB und SFDR finden Sie im Whitepaper Understanding Frequency Performance Specifications.

Gehen Sie nicht davon aus, dass Sie konsistente Amplitudenmessungen im Frequenzbereich Ihres Oszilloskops durchführen. Die Durchlassebene ist die Einheitlichkeit der Amplitudenmessungen im gesamten Frequenzmessbereich eines Oszilloskops. Bei einem Oszilloskop mit außergewöhnlicher Durchlassebene ändert sich die gemessene Amplitude bei allen angegebenen Frequenzen kaum.

Sie können dies überprüfen, indem Sie den Bode-Plot des Frequenzgangs des Oszilloskops, das Signal-Rauschabstand und Verzerrung oder SFDR bei mehreren Frequenzen betrachten und die Unterschiede in den Zahlen oder die Durchlassebene-Spezifikation eines Geräts beobachten. Mit einem Gerät mit guter Durchlassebene können Sie Messungen bei beliebigen Frequenzen durchführen und Daten mit minimaler Frequenzkorrektur vergleichen, was die Korrelation einfacher und schneller macht.

Ein Beispiel für ein Oszilloskop mit hervorragender Durchlassebene ist das 10-Bit-Oszilloskop PXIe-5162 mit 1,5 GHz. Siehe den Abschnitt "Bandwidth and Transient Response" der Spezifikation PXIe-5162.

Bei der Verwendung von Oszilloskopen als präzise Amplituden- oder Frequenzmessgeräte können Oberwellenanteile und Rauschsporne die Messung beeinträchtigen. Alle Oszilloskope haben analoge Bandbreitenspezifikationen, die durch den -3 dB-Punkt definiert sind. Sie sollten sich jedoch besser bewusst sein, wie stark Ihre Messungen durch Signale außerhalb der angegebenen Bandbreite beeinflusst werden. Signale, die in den erweiterten Betriebsfrequenzen eines Oszilloskops auftreten, können in dem zu messenden Bereich durch Aliasing auftreten. Sie können diese Effekte bekämpfen, indem Sie ein Oszilloskop mit Antialiasing-Filtern für Ihre Region of Interest verwenden oder indem Sie ein Oszilloskop mit einem schärferen Filterabschaltung finden, in der Regel etwa -20 dB pro Jahrzehnt.

Ein Oszilloskop mit ausgezeichnetem Tiefpassfilteransprechverhalten rollt ab dem -3 dB-Punkt deutlich ab. Weist der Filter keine ausreichende Filterabschaltung auf, können spektrale Messungen durch Aliassignale in der Region of Interest erheblich verändert werden.

Weitere Informationen zum Aliasing und zur Nyquist-Abtasttheorie finden Sie unter Erfassung eines analogen Signals: Bandbreite, Nyquist-Abtasttheorem und Aliasing.

• Erfahren Sie mehr über die Grundlagen der Bedienung und Leistung von Oszilloskopen in der Serie Instrument Fundamentals.
• Sehen Sie sich alle Oszilloskope, die NI anbietet an und finden Sie das passende.
• Weitere Informationen zu Oszilloskop- und Digitizer-Spezifikationen