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01知道示波器带宽---激昂工夫和记号保真度

当示波器用户取舍示波器停止关键的丈量时，示波器的重要参数目标经常是取舍哪一款示波器的仅有准则。示波器最重要的目标参数是：

（1）带宽；（2）采样率；（3）纪录长度。

带宽-这个目标能告知咱们甚么？

摹拟带宽是一个丈量目标，简捷的界说是：示波器测得正弦波的幅度不低于实在正弦波记号3dB的幅度时的最高频次（参考IEEE－）。如图1，是一个志愿的示波器带宽和幅度丈量过失的弧线图，从图1也许看出，当被测正弦波的频次即是示波器的带宽(示波器的夸大器的相应是一阶高斯型)时，幅度丈量过失大致30%。倘若想丈量正弦波的幅度过失惟有3%，被测正弦波的频次要比示波器的带宽要低良多(大致是示波器的带宽的0.3倍)。由于大大都记号是比正弦波繁杂的多，操纵示波器丈量记号的通用法则是：示波器的带宽是被测记号的频次的5倍。

带宽-不能告知咱们甚么？

最模范的用户取舍示波器显示和丈量繁杂的电和光记号，观察记号在示波器上幅度对工夫的显示。摹拟带宽，一个示波注重大的目标，它理当界说在频域，而不是在时域。凭借采样理论，繁杂的记号在频域包含丰裕的频谱成份(包含屡次正弦波的谐波成份)，见图2.行使频谱剖析，也许看到被采样记号的频次成份，但是，倘若要充足刻画这些频次成份的特色，就必需晓得构成繁杂记号的每个成份的的确幅度和相位音信。在这类情状下，带宽除了也许告知将奈何拿获这些细节，此外甚么也不能告知咱们。从带宽的丈量角度，咱们只晓得，输入一个频次和带宽相像的正弦波，示波器的幅度丈量过失为30%。

带宽和激昂工夫的关联是甚么？

除了对通用的记号剖析，大大都的工程师也有对工夫丈量感兴致，如方波的激昂工夫和下落工夫。是以，从指定的带宽也许评价示波器系统的激昂工夫，咱们也许操纵上面公式：tr=0.35/BW（或0.42/BW）；即：

BW=0.35/tr（或0.42/tr）=5*Fclock（通常通常记号的tr=7%*T，个中：T=1/Fclock）。本质记号的带宽：记号谐波幅值将为0次波（基波）的70%（即下落3dB）时的谐波频次。

这边的0.35是示波器带宽和激昂工夫(一阶高斯模子的10%-90％激昂工夫)之间的比例系数，示波器的夸大器大大都操纵的是一阶高斯型RC低通滤波器的相应模子。操纵这个公式很轻易计划出tr激昂工夫，然则，本质经常不是云云的。图3的表格给出了不同记号准则所须要的丈量系统率宽的倡议，倡议的系统率宽也许保证激昂工夫或此外丈量获得正当的测试精度。注意，仪器系统良多成分城市影响在示波器测试激昂工夫事实的精度，这些成分包含记号源，探头，以及示波器。图3表格是假定记号和示波器的测试系统都是一阶相应个性，然则在本质上，非常是即日的高速串行记号，这个假定与本质出入甚远。对于最大平展包络推迟相应，示波器的带宽和激昂工夫的关联系数逼近0.45。在图3中，也许看出激昂工夫和带宽比例系数的变动，20GHz幅频相应模子也产生变动，节俭单的一阶相应到32阶相应。16阶和32阶相应相像如今的高功能示波器的相应个性，这类高功能示波器的tr/BW比例系数逼近0.4或0.45。对于云云的比例系数，示波器的幅频相应从低频到示波器带宽停止频次的平展度非常好。此外，倘若仪器操纵非常好的滤波器，那末它的幅度和相位城市获得较好的弥补，以便以最佳的保真度拿获和剖析繁杂记号。甚么是真实意义上最佳的示波器？两台示波工具备相像带宽功能也许有不同的激昂工夫，以及不同的幅频响相应相位相应！是以，惟有晓得示波器的带宽，将无奈牢固地晓得其丈量本事或其也许的确捕获繁杂记号(像高速串行数据流)的本事。同时，示波器的实在的激昂工夫和从示波器带宽计划出的激昂工夫事实能否一致值得推敲。要获得示波器实在激昂工夫和下落工夫，仅有牢固的路径即是行使一个激昂工夫比示波器快的志愿阶跃记号去丈量。

02探头带宽和激昂工夫

带宽为了满意示波器探头安排请求，探头带宽是大频次范畴。譬喻，一个MHz的示波器探头请求所丈量的频次范畴抵达MHz，探头也许捕获记号在指定频次范畴的变动。本相上，每个探头制作商以为，在最大指定的带宽，探头的频次相应是下落3dB。在频次超过了3dB点，记号幅度会大大衰减，丈量事实或者是不成展望的。准确丈量幅度的准则是：丈量系统的带宽应是被测波形频次的3至5倍以上。这个倡议可保证充分的带宽拿获非正弦波波形的高频次成份，如方波。譬喻，一个带宽是MHz至MHz丈量系统，倡议拿获MHz的方波记号。

对于带宽见图1，跟着频次的添加，记号的幅度衰减。一样地如前所述，探头制作商指定带宽到3dB内的幅度损失对测试记号没有显然影响，在3dB外，跟着高频成份的衰减，在方波记号的激昂和下落边际产生显然的变动。操纵探头测试记号时，取舍探头带宽应是被测记号频次的3到5倍以上，幅度过失从在3dB上的30%节减至约3%。

激昂工夫带宽刻画了频域个性，但不供给完好的刻画探头，示波器是怎样对工夫复现繁杂波形形态的。要充足知道其波形复现历程，阶跃相应是获得时域个性是必需的。时域个性经过探头的激昂工夫来表征，输入一个比测试系统快良多的阶跃记号来评价系统的阶跃相应，进而获得的激昂工夫。采用探头的规矩，探头的激昂工夫理当比被测记号的激昂工夫快3至5倍。

示波器采样率

罕见的数字保存示波的采样率单元是1GS/s，代表甚么寓意？

是每秒采样1G个点。然则，数字示波器的采样率不是停止停止的，跟着你的屏幕分辩率不同，其每秒采样的次数也不同。1G是指采样的最大值。

纪录长度

纪录长度=采样速度×扫速×10。

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