示波器知识百问(六)

31. 示波器指标中的带宽如何理解? 

答:带宽是示波器的基本指标,和放大器带宽的定义一样,是所谓的-3dB点,即,在示波器的输入加正弦波,幅度衰减为实际幅度的70.7%时的频率点称为带宽。也就是说,使用100MHz带宽的示波器测量1V,100MHz的正弦波,得到的幅度只有0.707V。这还只是正弦波的情形。因此,我们在选择示波器的时候,为达到一定的测量精度,应该选择信号最高频率5倍的带宽。 

32. 测量系统的总带宽如何获得? 

答:测量系统的总带宽=0.35/上升时间(1GHz以下示波器)。 

33. 在带宽一定的条件下,采样频率太大是否也没有太大的意义? 

答:带宽是限制被测信号高频分量被捕获的基本条件。使用泰克的示波器每个被测信号周期只需2.5个点就能够最大限度的重构波形。其它一些示波器需要大于4个样点/周期,即100MHZ带宽示波器单次采集至少需要400MS/s的采样率,有些示波器甚至需要10个点(线性内插技术)才能保证采集信号有意义。 

34. 所谓高斯响应示波器和平坦响应示波器各有何优缺点和适合的领域? 

答:在示波器的规范中并没有平坦相应和高斯相应的指标。在示波器中会出现类似的比较或探讨,可能有如下原因: 

众所周知,示波器是时域的仪器,从泰克发明第一台可触发的模拟示波器以来,示波器的带宽一直是最重要的指标,它是指示波器内部的前置放大器的模拟带宽。但是,示波器带宽的定义却是频域的定义,即正弦波幅度衰减到-3dB点时的频率点。一个复杂高速信号含有丰富的频谱分量,如果需要精确测量信号,必须知道它们的每一个频谱分量的幅度和相位,所以示波器的幅频特性和相频特性非常重要。 

从最近几年的发展来看,目前数字示波器的带宽越做越高,从泰克2000年推出TDS7000 4GHZ带宽示波器,2001年推出TDS6000 6GHZ带宽示波器, 2003年推出TDS7704B 7GHZ带宽示波器,到最近TDS6804B 8GHZ带宽示波器,带宽几乎每年都在提升。当示波器带宽到达几个GHZ时,前置放大器作为模拟器件,保证良好的幅频和相频特性越来越难,泰克是掌握这一最关键技术的唯一公司。有些厂商无法做到,就不得不采用其它的一些方法来修补模拟器件带宽的不足,获得更高的带宽,频响曲线自然发生变化。 

随着目前各种高速信号越来越多,信号速率越来越快,对实时示波器提出了新的要求,示波器厂商的数字示波器中也出现了一些新的技术,最显著的是示波器通过数字信号处理技术(DSP)来得到更好的性能。DSP就在数字示波器主要应用包括: 

增强带宽 

更快的上升时间 

增益和波形校准与改善 

幅度和相位的改善 

光参考接收机归一化 

其中泰克的第三代示波器(DPO)就是DSP技术的最好体现。合理的利用DSP可以提升示波器测试的信号保真度。 

但是,DSP技术的使用会是每一个示波器的使用者产生迷惑,特别是在“带宽是否可以通过DSP可以提升”,“ 示波器的带宽是模拟带宽,和DSP技术有何关系”,“当前的示波器带宽到底是模拟带宽还是DSP带宽?” “DSP技术带来的负面效应是什么?” 

在泰克最新的TDS6804B 8GHZ带宽的示波器中的模拟带宽是7GHZ,通过DSP增强后的带宽是8GHZ,为了保证每一个测试人员对这两种方式的理解,在TDS6804B中可以打开和关闭DSP的带宽增强功能。泰克将DSP增强带宽带来的优点和问题告诉每一个测试人员,帮助测试人员理解模拟带宽和DSP增强带宽的测试结果,更好的进行高速信号测试。 

35. 除高斯响应示波器和平坦响应示波器之外,还有基于其它响应的示波器吗? 
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发布人:众宇旺仪器 发布时间:2019年4月29日 已被浏览 336 次 〖 打印本文