오실로스코프 주파수 응답에 대한 이해와 상승시간 측정 정확도에 미치는 영향
Dennis Weller|애질런트 테크놀로지스
개요
오실로스코프는 전통적으로 가우스(gaussian) 주파수 응답을 발생시켜 왔다. 가우스 응답은 유사한 주파수 응답을 갖는 다양한 회로 요소들의 결합으로 인한 것이다. 전통적으로 이러한 현상은 입력 BNC에서부터 CRT 디스플레이에까지 이르는 다수의 아날로그 앰프 연결을 이용하는 아날로그 오실로스코프에서 발생했다.1
이 같은 가우스 응답 오실로스코프의 특성은 업계 내에서 상당히 잘 알려져 있다.
그러나 최신의 고대역폭 디지털 오실로스코프에서 일반화되고 있는 편평한 응답에 대해서는 그다지 알려진 바가 없다. 디지털 오실로스코프는 가우스 응답을 유발하는 아날로그 앰프의 연결이 더 짧으며, 정확도를 위해 DSP 기술을 이용하여 응답의 최적화를 실현할 수 있다. 보다 중요한 점은 디지털 오실로스코프는 아날로그 오실로스코프와 달리 샘플링 앨리어스(alias) 에러2의 영향을 받는다는 점이다.
편평한 응답은 가우스 응답에 비해 샘플링 앨리어스 에러를 감소시키므로 디지털 오실로스코프의 설계 및 작동 과정에서 중요하게 요구되는 사항이다.
가우스 응답 오실로스코프 및 편평한 응답 오실로스코프의 특성에 대해 먼저 살펴 보겠다. 그 다음으로는 각 응답 유형에 대한 상승시간 정확도를 설명할 것이다. 이를 통해 편평한 응답 오실로스코프가 동일한 대역폭의 가우스 응답 오실로스코프보다 정확한 상승시간 측정 결과를 제공한다는 사실을 입증하게 될 것이다.
본 문서에서는 1GHz 오실로스코프를 예로 들어 설명하고 있다. 이러한 분석은 다른 대역폭에까지 동일한 유효성으로써 적용할 수 있다.
-----------------------------------. 아날로그 오실로스코프는 입력 신호를 이용하여 음극선관에서 전자 빔(beam)을 직접 편향시킨다. 따라서 진폭의 입력 신호 3순위를 증폭시키고, CRT 편향판이 생성하는 대용량...
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