F = 0.5/(上升時(shí)間)
通常,估計(jì)的頻率稍高于實(shí)際頻率。
數(shù)字信號(hào)還具有非常大的 3 階和 5 階頻率諧波。這些高頻分量的衰減將導(dǎo)致上升時(shí)間和下降時(shí)間測(cè)量結(jié)果慢于實(shí)際時(shí)間。因此,為了提高上升時(shí)間和下降時(shí)間測(cè)量的精度,您應(yīng)該選擇帶寬是數(shù)字信號(hào)上升時(shí)間頻率三倍或五倍的示波器和探頭。
帶寬和上升時(shí)間注意事項(xiàng)
既然我們知道了準(zhǔn)確捕獲信號(hào)的帶寬要求,那么如何確定示波器和探頭的系統(tǒng)帶寬呢?
所有類(lèi)型的探頭都有帶寬極限值,因此存在一個(gè)可以通過(guò)探頭的固有最短信號(hào)上升時(shí)間, 該時(shí)間可以通過(guò)下列公式來(lái)計(jì)算:
上升時(shí)間 = 0.35/ 帶寬
上升時(shí)間是指波形從最終值的 10% 轉(zhuǎn)變?yōu)?90% 時(shí)所需要的時(shí)間。探頭的最短上升時(shí)間和下降時(shí)間(在探頭特性中有詳細(xì)說(shuō)明)表示當(dāng)輸入信號(hào)為上升時(shí)間等于零的階躍信號(hào)時(shí),探頭輸出信號(hào)的上升時(shí)間和下降時(shí)間。通過(guò)觀察 1158A 探頭輸入和輸出信號(hào)可以看到這一點(diǎn)(圖 12)。
圖 12. 探頭的最短上升時(shí)間會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。
and Rise Time
示波器還會(huì)有獨(dú)立的帶寬和上升時(shí)間極限值。通常認(rèn)為示波器和探頭的帶寬大小應(yīng)該相等。但是,示波器帶寬和探頭帶寬的關(guān)系并非如此簡(jiǎn)單。
示波器和探頭組成測(cè)量系統(tǒng),該系統(tǒng)的傳輸響應(yīng)將包含探頭傳輸響應(yīng)和示波器傳輸響應(yīng)。這些響應(yīng)組合將決定測(cè)量系統(tǒng)的上升時(shí)間和帶寬,通??捎梢韵鹿接?jì)算得出:
這些公式適用于計(jì)算示波器和探頭響應(yīng)按照高斯定律衰減時(shí)的系統(tǒng)帶寬和上升時(shí)間(圖 -13)。
如果該響應(yīng)不符合高斯定律,您必須更深入地查看探頭響應(yīng),從而獲悉信號(hào)如何從探針傳輸?shù)绞静ㄆ鬏斎攵?。只要探頭響應(yīng)平坦,即 Vout/Vin = 0-dB,傳輸?shù)绞静ㄆ鬏斎攵说男盘?hào)就與探針輸入信號(hào)完全相同。
圖 13. 高斯傳輸響應(yīng)與 1158A 探頭迅速衰減響應(yīng)的對(duì)比。
帶寬和上升時(shí)間注意事項(xiàng)
是德科技秉承實(shí)現(xiàn)最大響應(yīng)平坦度的理念開(kāi)發(fā)了 1156A/57A/58A 探頭。圖 -14 顯示了這些探頭的傳輸響應(yīng)。
圖 14. 1156A(1.5-GHz)、1157A(2.5-GHz)和 1158A(4-GHz)探頭的傳輸響應(yīng)。
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表 1. 推薦的配置可以最大限度提高測(cè)量系統(tǒng)的帶寬。
表 -1 提供了推薦用于 In?niium 示波器,實(shí)現(xiàn)最大測(cè)量系統(tǒng)帶寬的探頭的相關(guān)信息。您將注意到由于探頭的傳輸響應(yīng)在 In?niium 示波器的整個(gè)帶寬范圍內(nèi)保持平坦?fàn)顟B(tài),所以它不會(huì)降低系統(tǒng)帶寬。