Osciloscópio: entenda o que é a largura de banda

Osciloscópio Digital Siglent SDS1052DL+ 50 MHz 2 canais

Nos osciloscópios, a largura de banda é um os requisitos muito avaliados para atestar a qualidade do equipamento e a sua capacidade de trabalho, porém, você sabe para que de fato esse parâmetro serve e qual o impacto que ele pode ter sobre as suas análises? Então se liga nesse artigo e entenda o que é a largura de banda em osciloscópios. Boa leitura!

Todos os osciloscópios possuem uma resposta de frequência advindo de um filtro passa-baixo que mantem as frequências mais baixas e eliminam as mais altas, como mostra a Figura 1. A maioria dos osciloscópios com especificações de largura de banda de 1 GHz e abaixo normalmente têm o que é chamado de resposta gaussiana, que exibe um roll-off lento característico que se inicia aproximadamente em um terço da frequência de -3 dB. Osciloscópios com especificações de largura de banda maiores que 1 GHz normalmente apresentam uma resposta de frequência maximamente plana, como mostra a Figura 2. Esse tipo de resposta geralmente exibe uma faixa em uma resposta de banda com uma característica de corte mais nítida perto da frequência de -3 dB.

Figura 1. Resposta de frequência gaussiana do osciloscópio
Figura 2: Resposta de frequência máxima plana do osciloscópio

Existem vantagens e desvantagens para cada um desses tipos de respostas de frequência no osciloscópio. Os equipamentos com resposta máxima plana atenuam menos os sinais dentro da banda que do que os aparelhos com resposta gaussiana, o que significa dizer que os osciloscópios com respostas maximamente planas são capazes de fazer medições mais precisas nos sinais de banda. Já o osciloscópio com resposta gaussiana atenua fora da banda e sinaliza menos que um equipamento de resposta maximamente plana, ou seja, esses aparelhos geralmente apresentam um tempo de subida mais rápido se comparado ou modelo com resposta maximamente plana. Há casos em que é vantajoso atenuar sinais fora da banda em um grau mais alto, uma vez que ajuda a eliminar os componentes de maior frequência que podem contribuir para o aliasing que é um efeito que faz com que sinais diferentes se tornem indistinguíveis, sem falar que essa atenuação ainda pode proporcionar a contemplação do Critério de estabilidade de Nyquist (fS > 2 x fMAX).

Se o seu osciloscópio tem uma resposta gaussiana, maximamente plana ou em algum ponto intermediário a menor frequência na qual o sinal de entrada atenuado é por 3 dB, então esse valor é a largura de banda do seu aparelho. A largura de banda do osciloscópio e a resposta de frequência podem ser testadas com a realização de uma varredura da frequência utilizando um gerador de sinal de onda senoidal. Uma atenuação do sinal na frequência de -3 dB se traduz em aproximadamente -30% de erro de amplitude. Logo, você não pode esperar que o seu aparelho faça medições precisas de sinais se esses tiverem frequências significativas próximas ao da largura de banda do seu equipamento, é necessário que a largura do seu osciloscópio seja maior.

Osciloscópio Digital Siglent Série SDS2000X

No osciloscópio a especificação do tempo de subida é algo intimamente relacionado à especificação de largura de banda do aparelho. Equipamentos com uma resposta do tipo gaussiano apresentam um tempo de subida aproximado de 0,35/fBW com base em um critério de 10% a 90%. Osciloscópios com uma resposta maximamente plana, geralmente têm especificações de tempo de subida na faixa de 0,4/fBW, dependendo da nitidez da característica de redução de frequência. Porém, você precisa se ater que o tempo de subida de um osciloscópio não é a velocidade de borda que o aparelho pode medir com precisão. Esta, na verdade e a velocidade que o osciloscópio pode produzir se o sinal de entrada tiver um tempo teórico infinitamente rápido de subida (0 ps).

Embora seja impossível testar essa teoria, pois os geradores de pulso não possuem bordas infinitamente rápidas, por uma perspectiva prática, você pode testar o tempo de subida do seu osciloscópio inserindo um pulso que possui velocidades de borda de 3 a 5 vezes mais rápidas que o tempo de subida do osciloscópio testado.

Considerando as possibilidades de usos que o osciloscópio possibilita se ater à largura de banda, bem como compreender qual a melhor configuração usar no trabalho que você irá realizar pode ser um fator fundamental para o sucesso da sua análise. Agora que você já sabe o que é a largura de banda em osciloscópios, o portal Datasonic, pioneiro em equipamentos tecnológicos de ponta que se destaca pela sua diversidade de marcas, modelos e principalmente preços está a sua disposição para que você possa tirar todas as suas dúvidas, comparar preços e por fim, escolher o melhor produto para você. No site é possível encontrar inúmeros modelos de osciloscópios com os mais diversos recursos e configurações. O portal Datasonic possui um amplo portfólio e um leque de variados produtos, todos à sua disposição. Aproveite e conheça outros equipamentos de medição que irão complementar o seu projeto. O Portal Datasonic está disponível para você 24 horas por dia, 7 dias na semana. Apenas esperando você vir e conferir toda a tecnologia em equipamentos que disponibilizamos para você e sua empresa. Está esperando o que? Visite-nos agora mesmo.

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