深入了解示波器(三) )示波器帶寬Aircity007@sina.com本文所有權(quán)歸作者Aircity所有,可以加入微信交流Q38825
*示波器主機看到的帶寬為示波器的-3dB帶寬。 **下圖。
示波器的帶寬必須至少是信號頻率的5倍,示波器才能獲取和恢復(fù)足夠詳細的波形。 這是我們常用的五倍定律:
示波器帶寬信號頻率x5
這個規(guī)律是怎么來的呢?
信號的高頻成分都“隱藏”在上升沿。 例如,1MHz的方波的基頻為1MHz,但也有非常多的部分是1MHz的n倍,n是無限大的倍頻部分。 此時,我們將提出“拐點頻率”的概念。 根據(jù)Dr. Howard W. Johnson的著作highspeeddigitaldesignahandbookofblackmagic的說法,快速邊緣的光譜有一個轉(zhuǎn)折點,也稱為“拐點”,在這個轉(zhuǎn)折點上是fkkook
trise是指信號的上升時間。
*信號的最高頻率成分被認為是拐點頻率,示波器的帶寬必須在該拐點頻率以上。 *另外,如果用上述1MHz方波計算,方波的上升時間為通常周期的1/10,即100ns。 那么…
正好是方波頻率的5倍,所以5倍的經(jīng)驗法則就是這樣來的。
上述是一般的計算方法,在要求更好的精度時,可以根據(jù)以下規(guī)則進行計算;
外向的西牛兼容示波器(帶寬1G )最大平坦兼容示波器(帶寬1G ),這兩種響應(yīng)示波器的介紹詳見文章《深入了解示波器(十一):外向的西牛響應(yīng)示波器和最大平坦度響應(yīng)示波器》
下圖是以不同帶寬捕捉到的信號。 可見,帶寬越高,信號上升越陡,信號恢復(fù)度越高。
以上是從方波的角度計算帶寬的,其他類型的波形fknee的經(jīng)驗值如下。
部分報道還提到了示波器上升時間的概念,要求示波器上升時間小于被測信號上升時間的1/5。 也有以下表格。
其實不需要這樣計算,示波器的上升時間和帶寬有對應(yīng)關(guān)系,信號的上升時間和信號的帶寬也有對應(yīng)關(guān)系。 最好直接用上述帶寬計算。