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(jī)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(hào)頻率的5倍,示波器才能獲取和恢復(fù)足夠詳細(xì)的波形。 這是我們常用的五倍定律:
示波器帶寬信號(hào)頻率x5
這個(gè)規(guī)律是怎么來(lái)的呢?
信號(hào)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(wú)限大的倍頻部分。 此時(shí),我們將提出“拐點(diǎn)頻率”的概念。 根據(jù)Dr. Howard W. Johnson的著作highspeeddigitaldesignahandbookofblackmagic的說(shuō)法,快速邊緣的光譜有一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),也稱為“拐點(diǎn)”,在這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上是fkkook
trise是指信號(hào)的上升時(shí)間。
*信號(hào)的最高頻率成分被認(rèn)為是拐點(diǎn)頻率,示波器的帶寬必須在該拐點(diǎn)頻率以上。 *另外,如果用上述1MHz方波計(jì)算,方波的上升時(shí)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(yàn)法則就是這樣來(lái)的。
上述是一般的計(jì)算方法,在要求更好的精度時(shí),可以根據(jù)以下規(guī)則進(jìn)行計(jì)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(hào)。 可見,帶寬越高,信號(hào)上升越陡,信號(hào)恢復(fù)度越高。
以上是從方波的角度計(jì)算帶寬的,其他類型的波形fknee的經(jīng)驗(yàn)值如下。
部分報(bào)道還提到了示波器上升時(shí)間的概念,要求示波器上升時(shí)間小于被測(cè)信號(hào)上升時(shí)間的1/5。 也有以下表格。
其實(shí)不需要這樣計(jì)算,示波器的上升時(shí)間和帶寬有對(duì)應(yīng)關(guān)系,信號(hào)的上升時(shí)間和信號(hào)的帶寬也有對(duì)應(yīng)關(guān)系。 最好直接用上述帶寬計(jì)算。