深入了解示波器(三) )示波器带宽Aircity007@sina.com本文所有权归作者Aircity所有,可以加入微信交流Q38825
*示波器主机看到的带宽为示波器的-3dB带宽。 **下图。
示波器的带宽必须至少是信号频率的5倍,示波器才能获取和恢复足够详细的波形。 这是我们常用的五倍定律:
示波器带宽信号频率x5
这个规律是怎么来的呢?
信号的高频成分都“隐藏”在上升沿。 例如,1MHz的方波的基频为1MHz,但也有非常多的部分是1MHz的n倍,n是无限大的倍频部分。 此时,我们将提出“拐点频率”的概念。 根据Dr. Howard W. Johnson的着作highspeeddigitaldesignahandbookofblackmagic的说法,快速边缘的光谱有一个转折点,也称为“拐点”,在这个转折点上是fkkook
trise是指信号的上升时间。
*信号的最高频率成分被认为是拐点频率,示波器的带宽必须在该拐点频率以上。 *另外,如果用上述1MHz方波计算,方波的上升时间为通常周期的1/10,即100ns。 那么…
正好是方波频率的5倍,所以5倍的经验法则就是这样来的。
上述是一般的计算方法,在要求更好的精度时,可以根据以下规则进行计算;
外向的西牛兼容示波器(带宽1G )最大平坦兼容示波器(带宽1G ),这两种响应示波器的介绍详见文章《深入了解示波器(十一):外向的西牛响应示波器和最大平坦度响应示波器》
下图是以不同带宽捕捉到的信号。 可见,带宽越高,信号上升越陡,信号恢复度越高。
以上是从方波的角度计算带宽的,其他类型的波形fknee的经验值如下。
部分报道还提到了示波器上升时间的概念,要求示波器上升时间小于被测信号上升时间的1/5。 也有以下表格。
其实不需要这样计算,示波器的上升时间和带宽有对应关系,信号的上升时间和信号的带宽也有对应关系。 最好直接用上述带宽计算。