기술이 계속 발전함에 따라, 현재는 대역폭이 수 GHz인 오실로스코프가 표준인 경우가 많습니다. 그러나, 전통적인 대역폭 테스트 방법은 복잡할 수 있으며, 특히 대역폭이 상승 시간 측정에서 계산되는 경우 오차가 발생할 수 있습니다. 바로 이러한 경우에 Fluke Calibration 9500C 오실로스코프 교정기를 사용하시면 됩니다.
이 장치는 최대 4GHz까지 스코프의 실제 대역폭 테스트를 제공하며 최대 125ps의 상승/하강 시간과 함께 5mVp-p~3Vp-p의 진폭을 가진 고속 리턴투그라운드(return-to-ground) 에지로 정확한 펄스 응답 테스트를 수행할 수도 있습니다.
대역폭이란 무엇입니까?
오실로스코프와 관련하여, 대역폭은 수직 채널의 대역폭이며, 응답이 저주파수 값으로부터 3dB만큼, 또는 전압 진폭 측면에서 70.7%까지 떨어지는 주파수의 일반적인 정의에 해당합니다. 오실로스코프를 다룰 때, 대역폭은 디지털 멀티미터에서 해상도를 사용하는 방식과 유사하게 일반적인 성능 차별화 요소로 사용되는 경우가 많습니다. 5.5-디지트 멀티미터와 4.5-디지트 멀티미터를 비교하는 것은 400MHz 스코프를 1GHz 스코프와 비교하는 것과 같습니다.
대역폭은 어떻게 측정합니까?
대역폭을 측정하는 확실한 방법은 사인파 신호를 사용하고 표시된 신호 진폭이 저주파 기준에 비해 3dB(70.7%) 감소하는 주파수를 파악하는 것입니다.
사인파 진폭이 3dB 감소하는 것을 보여주는 전형적인 오실로스코프 화면
상승 시간 테스트에서 대역폭을 계산하고 싶지 않은 이유
하지만, 전용 오실로스코프 교정 소스가 아닌 프로세스를 사용하려면 사용자의 출력에 대한 외부 영향을 고려해야 합니다. 전용 오실로스코프 교정 소스 없이 많은 사람들이 보정된 RF 전력 출력에서 피크 대 피크(peak-to-peak) 값을 결정할 때 발생기 정확도, 불일치 및 고조파 내용의 영향으로 인한 오차를 통합할 수 있는 준위처리된 신호 발생기와 파워 미터를 사용해 왔습니다. 또한, 주파수 응답의 모양, 3dB 지점에서 롤오프(roll-off)에 미치는 영향, 대역폭 결정의 정확성에서 더 복잡한 부분을 보게될 수도 있습니다. 이로 인해 더 높은 대역폭의 스코프의 경우 필요한 주파수와 정확도로 신호를 얻기가 어려워지고 이는 상승 시간 테스트에서 대역폭을 계산하는 것으로 이어집니다.
대역폭은 상승 시간(tr)과 관련이 있을 수 있습니다. 측정된 상승 시간으로부터 등가 대역폭을 계산하는 것을 대치라고 합니다. 대역폭(BW)은 다음으로부터 대치(계산)될 수 있습니다
BW=k/tr
- 스코프 < 1GHz의 경우 k=0.35
- 스코프 > 1GHz의 경우 k=0.4 ~ 0.45
이는 스코프의 응답이 이론적 가우시안(Gaussian) 필터의 응답에 따르는 경우에만 유효합니다.
안타깝게도 대부분의 스코프는 가우시안 응답을 따르지 않으므로 여기에서 대치된 대역폭에는 오차가 종종 발생합니다. 간단한 상승 시간 테스트는 스코프의 주파수 응답 형태에 대한 정보를 제공하지 않습니다. 적절한 사인파 소스가 없을 때 이 방법은 대안으로 인기가 높았으며, 6GHz를 초과하는 매우 높은 대역폭을 갖는 오실로스코프에는 이 방법이 여전히 사용됩니다.
고속 에지를 사용하여 테스트하기
높은 무결성의 고속 에지는 오실로스코프의 펄스 응답을 테스트하는 데 사용되며, 수직 채널 상승 시간을 측정하고 표시된 에지에서 일탈, 언더슈트 및 오버슈트 영역을 찾습니다.
관찰된 상승 시간은 테스트에 사용되는 에지의 속도에 따라 다르며, 사용된 에지의 실제 상승 시간을 알고 수정해야 합니다. 그렇게 하지 않으면 측정에 상당한 오차가 있을 수 있습니다.
Fluke Calibration 9500C 오실로스코프 교정기를 사용한 대역폭 테스트
Fluke Calibration 9500C 오실로스코프 교정기는 최대 4GHz까지 매우 정확하게 준위처리된 사인 파형을 제공할 수 있으며, 피크 대 피크 전압으로 직접 교정됩니다.
이와 같은 상황에서 더 높은 대역폭과 신호 순도가 필요한 경우 Active Head Technology™가 적용된 9500C를 사용하면 Multi-Product Calibrator의 성능을 두 배로 높여 효율과 효과가 더 크고 생산성도 더 높습니다.
Fluke Calibration 9500C는 Active Head Technology™를 사용하여 최대 4GHz까지 정확하게 준위처리된 사인파를 공급할 수 있으므로 해당 준위까지 스코프의 진정한 대역폭 테스트를 수행할 수 있습니다.