仪器网（yiqi.com）欢迎您！

用户在选择示波器进行关键测量的时候主要是依据一些示波器的参数来选择示波器的。那么那些参数是示波器的重要指标参数呢？泰克示波器dai理商——安泰测试告诉你：

（1）带宽；

（2）通道数

（3）采样率；

（4）记录长度。

上门这4个参数，有的客户对于示波器的带宽要求比较高，那么带宽究竟是什么呢？

带宽这个指标能告诉我们什么呢？

带宽是一个测量指标，简单的定义是：示波器测得正弦波的幅度不低于真实正弦波信号3dB 的幅度时的Z高频率。一个理想的示波器带宽和幅度测量误差的曲线图，当被测正弦波的频率等于示波器的带宽(示波器的放大器的响应是一阶高斯型)时，幅度测量误差大约30%。如果想测量正弦波的幅度误差只有3%，被测正弦波的频率要比示波器的带宽要低很多(大约是示波器的带宽的0.3倍)。由于大多数信号是比正弦波复杂的多，使用示波器测量信号的通用法则是：示波器的带宽是被测信号的频率的5 倍。

带宽这个指标不能告诉我们什么呢？

Z典型的用户选择示波器显示和测量复杂的电和光信号，观测信号在示波器上幅度对时间的显示。模拟带宽，一个示波器重要的指标，它应该定义在频域，而不是在时域。根据采样理论，复杂的信号在频域包含丰富的频谱成分(包含多次正弦波的谐波成分)，利用频谱分析，可以看到被采样信号的频率成分，然而，如果要充分描述这些频率成分的特点，就必须知道组成复杂信号的每个成分的准确幅度和相位信息。在这种情况下，带宽除了能够告诉将怎样捕获这些细节，其它什么也不能告诉我们。从带宽的测量角度，我们只知道，输入一个频率和带宽相同的正弦波，示波器的幅度测量误差为30%。

带宽和上升时间的关系是什么

除了对通用的信号分析，大多数的工程师也有对时间测量感兴趣，如方波的上升时间和下降时间。因此，从指定的带宽可以评估示波器系统的上升时间，我们可以使用下面公式：

tr= 0.35/BW（或0.42/BW）；即：

BW = 0.35/tr（或0.42/tr）=5*Fclock（一般普通信号的tr=7%*T，其中：T=1/Fclock）。实际信号的带宽：信号谐波幅值将为0次波（基波）的70%（即下降3dB）时的谐波频率。

这里的0.35是示波器带宽和上升时间(一阶高斯模型时的10%-90 ％上升时间)之间的比例系数，示波器的放大器大多数使用的是一阶高斯型RC低通滤波器的响应模型。使用这个公式很容易计算出 tr 上升时间，但是，实际往往不是这样的。图3 的表格给出了不同信号标准所需要的测量系统带宽的建议，建议的系统带宽能够保证上升时间或其它测量得到合理的测试精度。注意，仪器系统很多因数都会影响在示波器测试上升时间结果的精度，这些因数包括信号源，探头，以及示波器。

假设信号和示波器的测试系统都是一阶响应特性，但是在实际上，特别是今天的高速串行信号，这个假设与实际相差甚远。对于Z大平坦包络延迟响应，示波器的带宽和上升时间的关系系数接近0.45.

那么上升时间和带宽比例系数的变化规律，20GHz 幅频响应模型也发生变化，从简单的一阶响应到32 阶响应。16阶和32 阶响应类似现在的高性能示波器的响应特性，这类高性能示波器的tr/BW 比例系数接近0.4 或0.45。对于这样的比例系数，示波器的幅频响应从低频到示波器带宽截止频率的平坦度非常好。另外，如果仪器使用非常好的滤波器，那么它的幅度和相位都会得到较好的补偿，以便以Z好的保真度捕获和分析复杂信号。什么是真正意义上Z好的示波器？两台示波器具有相同带宽性能可以有不同的上升时间，以及不同的幅频响应和相位响应！因此，只有知道示波器的带宽，将无法可靠地知道其测量能力或其能够准确捕捉复杂信号(像高速串行数据流)的能力。同时，示波器的真实的上升时间和从示波器带宽计算出的上升时间结果是否一致值得商榷。

要得到示波器真实上升时间和下降时间，唯yi可靠的途径就是利用一个上升时间比示波器快的多的理想阶跃信号去测量。

以上关于示波器带宽的知识由安泰测试整理发布，欢迎留言探讨。

       在测量电源噪声中我们会面临各种挑战，包括RF干扰和信噪比（SNR），接下来我们来看如何在测量中实现高带宽，同时Z大限度地减少DUT上的电流负载？鉴于DUT是电源轨，我们不希望从它汲取太多电流。但是这两个测量要求是相互矛盾的，它与互连信号的基本特性有关。

       假设探头是一根同轴电缆，示波器的输入阻抗设置为1MΩ，利用次探头探测低阻抗的电源，从该电源发射到探头的任何瞬变，则会遇到1MΩ输入阻抗并反射回来，从而引发振铃（图1）。

图1：在低阻抗电源轨和1MΩ输入阻抗之间连接6“长的同轴电缆会在信号采集时产生反射和振铃

       在示波器上看到多少振铃取决于同轴电缆的长度与示波器的带宽，如果想将振铃频率推高到超出您的例如1-GHz示波器的带宽限制，那么需要使用的同轴电缆足够短，以至于它听起来不切实际。它需要小于3英寸长。如果你使用仪器的全部带宽，将会看到显示屏上看到明显的振铃误差。

       所以为了实用起见，我们会使用更长的同轴电缆。只要示波器的1MΩ输入阻抗与电源轨DUT的阻抗之间存在阻抗不匹配，就会产生反射并因此产生振铃。因此，要想不产生振铃误差，你可以获得的Z高带宽可能低于预期。

       怎样才能解决这个振铃问题呢？非常简单：在示波器上使用50Ω输入阻抗，这种端接设计用于终止电缆中的反射。

       但这里有一个矛盾：如果在示波器上使用50Ω输入端接，则在电源上将包含50Ω负载。如果测量5 V电压轨，这是示波器中的50Ω电阻可以承受的Z高电压，它将消耗100 mA，如果电源提供100 A，这不是问题，但如果它是LDO，Z大电流为200mA，示波器将消耗一半的裕量。

        另一种选择是使用10X衰减探头，它有一个1MΩ的示波器输入，因此不会使电源负载过大。如上所述，10X探头将失去20 dB的SNR。一些工程师在探头前端使用450Ω串联电阻来制作“手工”的10X探头，负载是500Ω，同轴电缆仍然有50Ω终端，所以他们都很高兴。但同样，已经引入了10倍衰减，为了阻抗匹配牺牲了SNR。

        使用同轴探针可以测量高带宽，但为此，需要50Ω的负载，但这会使电源负载过大，并且我们无法探测超过5 V的电源。通常，测试和测量都会涉及妥协，在某种程度上，每种测量方案都将决定如何平衡这些要求以获得Z有意义的结果。

       普科科技PRBTEK在这里提醒工程师们克服这些挑战的方法是使用有源探头，有源电源轨探头在低频时具有高阻抗，因此它们不会使电源轨负载过大，而在50Ω示波器输入终端电阻中引入一个带有隔直电容的并联高通滤波器。此外，有源电源轨探头通常可以承受高达30V的电压，并且能够产生大的偏移。如果您在使用过程中有什么问题，欢迎访问普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com。