Pourquoi une bande passante de 500 MHz est-elle importante ?

07-10-2013 | Oscilloscopes

Il est de bon sens que plus la bande passante de l'oscilloscope est élevée, meilleure est la résolution des résultats. Voici ma question : à quel point le dépannage quotidien est-il important pour la plupart des électriciens et ingénieurs ?

Cela dépend de vos applications.

Plus la bande passante est large et la fréquence d'échantillonnage de l'oscilloscope est rapide, plus la précision et la clarté de forme et d'amplitude des phénomènes tels que les transitoires, le bruit induit, l'oscillation ou les réflexions des formes d'onde inconnues sont élevées. Ces phénomènes apparaissent plus souvent à cause de l'utilisation accrue de composants électroniques à haute vitesse dans les commandes industrielles actuelles, l'imagerie médicale, l'aéronautique, les communications, l'armée, l'audiovisuel et les équipements de sécurité.

Au moins le cinquième harmonique d'un signal

Un appareil n'a bien sûr pas besoin d'avoir une vitesse d'horloge maximale de plusieurs centaines de mégahertz (MHz) pour requérir un oscilloscope avec une large bande passante. Une règle empirique courante dit que pour afficher correctement au moins le cinquième harmonique de la composante d'un signal, vous avez besoin d'un oscilloscope avec une bande passante d'au moins cinq fois la fréquence d'horloge maximale de l'appareil testé. Cela signifie que si votre appareil fonctionne à un maximum de 100 MHz vous avez besoin d'un oscilloscope à 500 MHz pour effectuer le dépannage de cet appareil. Étant donné que la plupart de ces équipements doivent être révisés sur le terrain, un oscilloscope portable avec des fonctionnalités de 500 MHz est la seule manière d'éviter d'avoir à traîner un oscilloscope de table fragile et cher sur place.

Fronts rapides

De plus, des circuits numériques rapides, ou des circuits d'onduleur qui produisent des impulsions à fronts rapides, contiennent un spectre infini de fréquences. Pour capturer et afficher ces fronts rapides avec précision, vous avez besoin d'un oscilloscope avec un temps de montée de moins d'un cinquième du temps de montée le plus rapide du signal testé. L' outil de test ScopeMeter® Fluke 190-502, avec son temps de montée de 0,7 nanoseconde remplit cette condition pour une large gamme d'applications.

Figure 1. Le tracé bleu inclut les composantes de fréquence jusqu'au cinquième harmonique de la fréquence fondamentale. Cela illustre la différence significative dans la forme et l'amplitude lorsqu'il est comparé au tracé rouge qui inclut uniquement des composantes jusqu'au quatrième harmonique.
Figure 2. Le tracé bleu inclut des composantes de fréquence jusqu'au cinquième harmonique de la fréquence fondamentale, illustrant la différence significative dans le temps de montée et la vitesse de balayage du signal (dV/dt) lorsqu'il est comparé au tracé rouge qui inclut uniquement des composantes jusqu'au quatrième harmonique.

Application pratique

Dans la pratique, qu'est-ce que cela signifie ? La Figure 1 illustre la différence entre un oscilloscope avec une fréquence d'échantillonnage rapide et une bande passante de cinq fois la fréquence fondamentale et un oscilloscope de quatre fois la fréquence fondamentale. Cette capture d'écran compare deux impulsions : une qui inclut la 5e composante harmonique et l'autre jusqu'à la fréquence maximale de seulement la quatrième composante harmonique. Comme vous pouvez le voir, la différence dans la forme présentée est remarquable.

La Figure 2 montre une comparaison supplémentaire de temps de montée et de vitesse de balayage du signal entre une mesure qui inclut des composantes de fréquence jusqu'au cinquième harmonique et l'autre qui inclut des composantes jusqu'au quatrième harmonique.

Donc, grâce à sa bande passante de 500 MHz et sa fréquence d'échantillonnage rapide, le ScopeMeter™ Fluke 190-502 capture et affiche avec précision des signaux d'horloge rapides, y compris le bruit induit par distorsion et des transitoires parasites. En conséquence, cela peut faire une différence significative dans la rapidité et la précision de dépannage des composantes électroniques à haute vitesse.