최적의 핸드형 오실로스코프 선택 - 어플리케이션 노트 | 키사이트 Keysight
어플리케이션 노트
시설유지관리, 자동차서비스산업, 산업 자동화 부문에서 마이크로 전자제품의 특성을 분석하거나 프로세스 제어 문제를 해결할 수 있도록, 올바른 핸드형 오실로스코프는 견고한 모바일 폼팩터에서 벤치 스코프의 성능을 구현합니다. 따라서, 테스트 속도를 높이고 궁극적으로 최적의 시스템 성능을 실현하는데 효과적입니다. 핸드형 스코프는 엄격하고, 위험하고, 불안정한 현장 환경에 맞게 설계된 각종 테스트 도구를 통합해 놓은 것입니다. 하지만, 모든 핸드형 스코프가 똑같이 만들어지는 것은 아니기 때문에, 다음과 같은 핵심 사양에 따라 핸드형 스코프를 꼼꼼히 비교해보는 것이 좋습니다.
- 대역폭
- 샘플링속도
- 메모리 깊이
또, 다음과 같은 핸드형 속성을 비교해보는 것도 자신의 문제해결 요건에 맞는 핸드형 스코프를 선정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
- 채널수
- 채널 Isolation
- 안전등급
- 기타필수고려사항
대역폭은 얼마나 필요합니까?
오실로스코프는 모두 저역 통과 주파수 응답을 구현하므로 더 높은 주파수에서는 응답성이 떨어집니다. 이 때, 대역폭은 캡처할 수 있는 최고 주파수를 좌우한다는 일반적인 전제가 따릅니다. 하지만, 스코프의 대역폭은 입력 신호가 3 dB 감쇠되는 주파수이며, 이것은 약 -30% 진폭 오차를 유발합니다. 따라서, 스코프 대역폭 부근의 유효 주파수를 지닌 신호를 정확히 캡처할 수 없습니다.
순수한 아날로그 신호를 측정할 경우, 측정해야하는 최고 사인파 주파수보다 최소 3배 이상인 대역폭을 지원하는 스코프를 선택하는 것이 좋습니다. 또, 디지털 신호를 측정할 경우에는, 시스템의 최고 클럭 속도보다 최소 5배이상인 대역폭을 지원하는 스코프를 선택하는 것이 유리합니다. 예를 들어, 시스템의 최고 디지털 클럭 속도가 40 MHz인 경우, 대역폭이 200 MHz 이상인 스코프를 선택해야 합니다. 하지만, 클럭 속도를 기준으로한 스코프 대역폭은 클럭 속도가 더낮아 에지 속도가 상대적으로 빠른 신호에는 적용되지 않습니다. 이러한 신호에는 유효 주파수가 제5의 고조파보다 큰 구성 요소가 포함되어 있을 수 있습니다. 이 경우에는 스코프를 선택하기에 앞서 신호에 존재하는 실제 최대 주파수를 확인해야 합니다.
항상, 샘플링속도는 높을수록 좋습니까?
사람들은 대부분 샘플링 속도가 더 높은 스코프일수록 더 좋다는 생각을 합니다. 사실, 샘플링 속도가 더 높은 스코프라고 해서 샘플링 속도가 더 낮은 스코프보다 반드시 더 많은 이점을 가지고 있는 것은 아닙니다.
Nyquist의 샘플링 정리를 보면, 스코프에서 신호를 일관되게 재현하려면 샘플링 속도가 신호의 최고 주파수보다 2배 이상 커야 한다고 되어 있습니다. 이론적으로, 이 말은 40 MHz 디지털 클럭 신호를 캡처해야 할 경우에 샘플링 속도가 80 MSa/s 이상이어야 한다는 의미입니다. 하지만, 스코프 제조업체들은 대부분 샘플링 속도를 스코프 대역폭의 4배에서 5배 사이로 설정합니다. 예를 들어, 스코프의 대역폭이 200 MHz이라면, 샘플링속도는 1 GSa/s이어야 이상적인 셈입니다.
메모리 깊이는 왜 중요합니까?
스프는 캡처한 데이터를 파형 버퍼에 저장하는데 이 파형 버퍼의 크기를 바로 메모리 깊이라고 합니다. 결국, 메모리가 더 깊은 스코프일수록 더 오랜 시간 동안 보다 높은 샘플링 속도를 유지할 수 있습니다.
2채널 또는 4채널이 필요합니까?
스코프의 각 채널은 신호를 한 번에 한 개씩 측정하고 기록할 수 있습니다. 스코프는 2채널 버전과 4채널 버전이 있습니다. 그렇다면, 필요한 채널수를 어떻게 결정할 수 있을까요? 기본적으로, 스코프에서 신호를 몇 개나 나타내야 하는지 파악해야 합니다.
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