示波器帶寬選擇
測(cè)量高速信號(hào)，首先要考慮測(cè)試系統(tǒng)的帶寬，這個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的帶寬包括探頭的帶寬和示波器的帶寬。要測(cè)量100MHz的信號(hào)，用一個(gè)100MHz帶寬的示波器是不是就可以了？一些用戶可能對(duì)帶寬的概念并不是很清晰。認(rèn)為100MHz帶寬的示波器就可以測(cè)量100MHz的信號(hào)了，其實(shí)并不是這樣。帶寬所指的頻率是正弦波信號(hào)衰減到－3dB時(shí)的頻率，而我們一般測(cè)量的數(shù)字信號(hào)都不是正選波，而是接近方波。這兩者對(duì)帶寬的需求是不同的。
根據(jù)傅里葉變換可知，方波可以分解為奇次倍數(shù)頻率的正弦波。比如1MHz的方波，是由1MHz、3MHz、5MHz、7MHz……等正弦波疊加而成。下圖為不同濾波器下方波信號(hào)的響應(yīng)。分別為把濾波器設(shè)置為方波基頻頻率、3次諧波頻譜、5次諧波頻率、7次諧波頻率的方波響應(yīng)。
根據(jù)傅里葉變換可知，方波可以分解為奇次倍數(shù)頻率的正弦波。比如1MHz的方波，是由1MHz、3MHz、5MHz、7MHz……等正弦波疊加而成。下圖為不同濾波器下方波信號(hào)的響應(yīng)。分別為把濾波器設(shè)置為方波基頻頻率、3次諧波頻譜、5次諧波頻率、7次諧波頻率的方波響應(yīng)。
圖1 截至頻率為方波頻率的濾波情況
圖2 截至頻率為方波3次諧波頻率的濾波情況
圖3 截至頻率為方波5次諧波頻率的濾波情況
圖4 截至頻率為方波7次諧波頻率的濾波情況
可以看出想要得到較為完整的方波信息，Z少需要5次諧波分量，而且如果想要獲得更加準(zhǔn)確的信息，就需要能夠測(cè)量到更多的諧波分量。
所以選擇示波器和探頭帶寬時(shí)至少要選擇被測(cè)量方波信號(hào)的5次諧波頻率以上的帶寬。
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