La larghezza di banda necessaria per l'acquisizione e la misurazione dei segnali dipende in larga misura dai segnali da misurare, dai tipi di misurazioni da effettuare e dalla precisione desiderata. Una regola empirica approssimativa utilizzata dalla maggior parte degli ingegneri è quella di avere un oscilloscopio con una larghezza di banda pari a tre volte quella del segnale ad altissima frequenza che si desidera misurare, sebbene ciò diventi impraticabile per segnali ad altissima frequenza.
Si veda la definizione di larghezza di banda dell'oscilloscopio nelle FAQ (sopra). La maggior parte degli oscilloscopi si avvicina lentamente alla frequenza nominale di -3 dB, iniziando con un lieve roll-off di ampiezza al 50% (circa) della frequenza nominale di larghezza di banda. Ciò significa che se la risposta in ampiezza dell'oscilloscopio è di -1 dB al 70% della larghezza di banda nominale e di -2 dB all'85% della larghezza di banda nominale, l'ampiezza della sinusoide pura catturata sarà approssimativamente il 90% (-1 dB) o l'80% (-2 dB) e il 70% (-3 dB) rispetto a quando la frequenza della sinusoide in ingresso si avvicina alla larghezza di banda nominale dell'oscilloscopio. Tuttavia, la maggior parte degli ingegneri non misura sinusoidi pure con il proprio oscilloscopio. Si noti che gli oscilloscopi con la larghezza di banda più elevata possono avere una risposta in ampiezza più piatta (minore roll-off di ampiezza) o regolabile, per una serie di motivi.
Più probabilmente, un ingegnere sta misurando un segnale che assomiglia a un'onda quadra. In questo caso, è noto che un'onda quadra può essere rappresentata come uno sviluppo in serie di Fourier composto dalla somma della frequenza fondamentale e delle armoniche dispari, con l'N-esima armonica che contribuisce con un'ampiezza 1/N a quella frequenza. Questo significa che, per rappresentare accuratamente un'onda quadra, è necessaria una larghezza di banda sufficiente a catturare la frequenza fondamentale e un numero sufficiente di armoniche dispari. Il numero di armoniche dispari "sufficienti" (e la larghezza di banda necessaria) è determinato dalla tolleranza dell'ingegnere per una misurazione del tempo di salita sull'oscilloscopio più lenta del segnale reale, e dalla quantità di overshoot additivo e di oscillazioni presenti sul segnale misurato. Se viene catturata solo la terza armonica, il tempo di salita sarà sensibilmente più lento e l'overshoot e le oscillazioni saranno evidenti rispetto al caso in cui venga catturata la 99a armonica (nel qual caso il segnale catturato sarà indistinguibile dal segnale di ingresso originale).
Questo ci riporta alla risposta originale che viene data più spesso alla domanda "di quanta larghezza di banda c'è bisogno?" – circa 3 volte la larghezza di banda del segnale a frequenza più alta. Ma cosa si intende per "frequenza più alta"? In questo contesto, la maggior parte degli ingegneri pensa alla capacità di misurazione del tempo di salita dell'oscilloscopio (che è correlata alla larghezza di banda). Se un ingegnere vuole misurare un segnale con un tempo di salita di 1 ns, non sceglierebbe un oscilloscopio con un tempo di salita di 1 ns (un oscilloscopio di questo tipo avrebbe tipicamente una larghezza di banda di 350 MHz), bensì un oscilloscopio con una larghezza di banda 3 volte superiore (ovvero 1 GHz).
Webinar di riferimentoParte 2: Di quanta larghezza di banda ho bisogno nel mio oscilloscopio?Per ulteriori dettagli, consultare la serie di webinar "Oscilloscope Coffee Break" del 2023.