За что я люблю видео с ютуб канала Phil’s Lab?
Даже в самых простых роликах можно найти что-то интересное.
Например, видео о rise time и fall time. Казалось бы, что нового можно узнать о таком базовом явлении?

Я вот узнал кое-что о связи между полосой пропускания осциллографа и скоростью нарастания сигнала.

Что это значит?
Если у вас очень резкий фронт сигнала (порядка наносекунд и меньше), то осциллографа с узкой полосой пропускания может просто не хватить, чтобы уловить все детали происходящего на фронте. Даже если частота сигнала находится в пределе полосы пропускания.

Полоса пропускания осциллографа — это та самая цифра, которая написана на приборе. Самые распространенные модели имеют полосу 100 МГц.
Если выразиться более научно, то это диапазон частот, в котором осциллограф может отображать сигнал без ослабления амплитуды.

Теперь представьте, что у вас фронт сигнала 1 нс, и вы хотите увидеть все шумы и осцилляции, которые на нем присутствуют, но у вас на работе только осциллограф с полосой 100 МГц.
Скорее всего всей правды о ситуации на фронте вы не узнаете...

А какая полоса нужна?
Для оценки можно воспользоваться простой формулой с картинки:
fпп = 0.5 / t rise

Из этой формулы следует, что минимальный фронт, который можно честно измерить, — это 5 нс.

Я полез гуглить обо всём этом и попал в небольшую кроличью нору.

Оказывается:
-Есть два типа полос пропускания: Гауссовская и Максимально плоская
-В любом случае, ближе к концу полосы сигнал всё равно ослабевает
-Формула, которая приведена на картинке, дает точность измерений с погрешностью 20%. Для более точных измерений нужно считать немного по-другому
-Не обошлось, конечно, и без Фурье с его гармониками

Обо всём этом хорошо написано в статье от Keysight, и, что приятно, на русском языке. Там же есть сравнение результатов измерений одного и того же сигнала осциллографами с разной шириной полосы пропускания.

В следующем посте я выложу скриншоты самых интересных и важных отрывков из статьи.