帯域はどこまで必要?

信号の立ち上がり時間から、必要な帯域がすぐ分かる

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オシロスコープナビ(keisokukikensaku.com)

くわしく

信号の立ち上がり時間で決めます。オシロの立ち上がり時間(約 0.35 ÷ 帯域)が、信号の立ち上がりの 1/3 以下なら誤差は約5%、1/5 以下なら約2%です。

帯域が足りないと、波形の角が丸くなり、立ち上がりが本当より遅く見えます。

決め手はクロックの周波数ではなく、エッジの速さです。同じ 10 MHz のクロックでも、立ち上がりが速い信号ほど広い帯域が要ります。

「見たい周波数」から考えると上限がありません。「どこから上の速さは見えなくてよいか」を決めると、必要十分な帯域が決まります。

  • 必要な帯域 ≈ 0.35 ÷ 信号の立ち上がり時間 × 3(誤差 約5%)〜 × 5(誤差 約2%)
  • 例:立ち上がり 1 ns の信号なら、約 1 GHz(誤差 約5%)
  • 正弦波の振幅を 3% 以内で測るなら、信号の周波数の約3.5倍の帯域(ガウシアン応答のオシロ。約3倍では約4%小さく表示される)
  • 帯域ちょうどの正弦波は、振幅が約 70.7% に表示される