选择合适示波器带宽方法 2 带宽, 示波器

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表1：根据需要的精度和示波器频率响应的类型计算示波器所需带宽的系数　　

　　第三步：计算示波器带宽
　　下面我们通过一个简单的例子进行讲解：
　　对于在测量500ps上升时间(10-90%)时具有正确的高斯频率响应的示波器，确定其所需的最小带宽
　　如果信号的上升/下降时间约为500ps(按10%到90%的标准定义)，那么该信号的最大实际频率成分((fknee)就约为1 GHz。
　　fknee = (0.5/500ps) = 1 GHz
　　如果在进行上升时间和下降时间参数测量时允许20%的定时误差，那么带宽为1 GHz的示波器就能满足该数字测量应用的要求。但如果要求定时精度在3%范围内，那么采用带宽为2GHz的示波器更好。
　　20%定时精度：
　　示波器带宽=1.0x1GHz=1.0GHz
　　3%定时精度：
　　示波器带宽=1.9x1GHz=1.9GHz
　　下面我们将用几个带宽不同的示波器对与该例中的信号具备类似特性的一个数字时钟信号进行测量。
　　不同带宽示波器对同一数字时钟信号的测量比较
　　图3给出了利用Agilent 公司带宽为100MHz的示波器 MSO6014A测量一个边沿速度为500ps(从10%到90%)的100MHz数字时钟信号得到的波形结果。
　　

　　图3
　　从图中可以看出，该示波器主要只通过了该时钟信号的100MHz基本频率成分，因此，时钟信号显示出来大约是正弦波的形状。带宽为100MHz的示波器对许多时钟速率在10MHz 到 20MHz 范围的基于MCU的8bit设计而言可能非常合适，但对于这里测量的100MHz的时钟信号就明显不够了。 图4给出了利用Agilent公司500MHz带宽的示波器MSO6054A测量同一信号的结果。
　　

　　图4
　　从图中可以看出，该示波器最高能捕捉到信号的5次谐波，这恰好满足了我们在前面给出的第一个经验建议。但在我们测量上升时间时发现，用这台示波器测量得到的上升时间约为750ps。在这种情况下，示波器对信号上升时间的测量就不是非常准确，它得到的测量结果实际上很接近它自己的上升时间(700ps)，而不是输入信号的上升时间(接近500ps)。这说明，如果时序测量比较重要，那么我们就需要用更高带宽的示波器才能满足这一数字测量应用的要求。