你真的懂示波器吗？工作面试中会用到的示波器知识 示波器, 工程师, 知识, 本科, 带宽

yuchengze

记得我2013年去EMC面试硬件工程师的时候，整个面试过程表现都还不错，最后问了我一些示波器的东西，提到了一个问题说，用一个带宽50M的示波器去采样一个100M的信号，结果是怎么样的？我当时没啥概念，不太会，幸好面试的工程师是我本科的校友，给了我一些提示，问题算是回答出来了。在之后的一段时间的，我特意做了这个实验，然后对示波器进行了一些研究与学习。贴出一部分基本重要的东西出来。对这个问题有兴趣的也可以亲自做做实验看看具体结果。 采样率是数字上的，每秒采样多少个样点每秒采样多少个样点。而带宽则是模拟上的，能够测试信号频率的范围。
如果一个ADC的采样频率为5G，但是前面搞一个100M的低通滤波器，那采样 率就是5G，带宽就是100M了。 带宽反映了这个示波器能够测试的频率范围，如果超过这个频率范围，就不准确了。 但是有一条最基本的原则：采样频率不得低于信号带宽的2倍。

1.    示波器应用市场对带宽和采样率的需求
示波器对带宽和采样率提出了越来越高的要求。

一般来说，示波器的采样率至少为带宽的2倍。

一个示波器写带宽是40Mhz，40MHZ是指示波器能测量标准正弦波的能力.但因为平时用示波器测试时基本不是正弦波,所以我们在考虑示波器带宽时,通常会按被测信号频率的三倍来考虑,更高倍当然最好.所以一定要注意,不是40 MHZ的示波器就能测40MHZ的所有信号.如果是数字示波器要注意存储深度\采样率等都是很重要的。


2.    示波器的原理框图
要熟练了解示波器必须知道示波器的内部结构，示波器包括放大器，放大器限制了示波器的带宽；模数转换器，采集存储器，决定了示波器的存储深度；数据处理以及最后的显示。





3.    信号的带宽和信号的频率不是直接相关，而是和信号的上升时间相关


示波器是测试设备，它的带宽应当比被测信号的带宽大，这样才不会失真，不会漏掉你想观察的东西。
    比如一个方波的频率是一兆赫，它有效的谐波却超过5兆赫，你用一个带宽只有一兆赫的示波器去显示，得到的是一个差不多是正弦波的显示，你用30兆赫的示波器一看，方波就是方波了。
首先第一个概念是，信号的带宽和信号的频率不是直接相关，而是和信号的上升时间相关。
     比如方波，是一个频谱分量众多的信号，其包括了基波和高次谐波。它可以由很多个正弦波叠加而成。 而示波器的带宽是有限的， 所以使用示波器观察方波时，如果带宽不够，会把高次的谐波滤掉，方波看起来就像正弦波了。