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示波器知識百問(六)

發(fā)布日期:2019年4月29日  瀏覽次數(shù):
31. 示波器指標中的帶寬如何理解? 

答:帶寬是示波器的基本指標,和放大器帶寬的定義一樣,是所謂的-3dB點,即,在示波器的輸入加正弦波,幅度衰減為實際幅度的70.7%時的頻率點稱為帶寬。也就是說,使用100MHz帶寬的示波器測量1V,100MHz的正弦波,得到的幅度只有0.707V。這還只是正弦波的情形。因此,我們在選擇示波器的時候,為達到一定的測量精度,應(yīng)該選擇信號最高頻率5倍的帶寬。 

32. 測量系統(tǒng)的總帶寬如何獲得? 

答:測量系統(tǒng)的總帶寬=0.35/上升時間(1GHz以下示波器)。 

33. 在帶寬一定的條件下,采樣頻率太大是否也沒有太大的意義? 

答:帶寬是限制被測信號高頻分量被捕獲的基本條件。使用泰克的示波器每個被測信號周期只需2.5個點就能夠最大限度的重構(gòu)波形。其它一些示波器需要大于4個樣點/周期,即100MHZ帶寬示波器單次采集至少需要400MS/s的采樣率,有些示波器甚至需要10個點(線性內(nèi)插技術(shù))才能保證采集信號有意義。 

34. 所謂高斯響應(yīng)示波器和平坦響應(yīng)示波器各有何優(yōu)缺點和適合的領(lǐng)域? 

答:在示波器的規(guī)范中并沒有平坦相應(yīng)和高斯相應(yīng)的指標。在示波器中會出現(xiàn)類似的比較或探討,可能有如下原因: 

眾所周知,示波器是時域的儀器,從泰克發(fā)明第一臺可觸發(fā)的模擬示波器以來,示波器的帶寬一直是最重要的指標,它是指示波器內(nèi)部的前置放大器的模擬帶寬。但是,示波器帶寬的定義卻是頻域的定義,即正弦波幅度衰減到-3dB點時的頻率點。一個復(fù)雜高速信號含有豐富的頻譜分量,如果需要精確測量信號,必須知道它們的每一個頻譜分量的幅度和相位,所以示波器的幅頻特性和相頻特性非常重要。 

從最近幾年的發(fā)展來看,目前數(shù)字示波器的帶寬越做越高,從泰克2000年推出TDS7000 4GHZ帶寬示波器,2001年推出TDS6000 6GHZ帶寬示波器, 2003年推出TDS7704B 7GHZ帶寬示波器,到最近TDS6804B 8GHZ帶寬示波器,帶寬幾乎每年都在提升。當示波器帶寬到達幾個GHZ時,前置放大器作為模擬器件,保證良好的幅頻和相頻特性越來越難,泰克是掌握這一最關(guān)鍵技術(shù)的唯一公司。有些廠商無法做到,就不得不采用其它的一些方法來修補模擬器件帶寬的不足,獲得更高的帶寬,頻響曲線自然發(fā)生變化。 

隨著目前各種高速信號越來越多,信號速率越來越快,對實時示波器提出了新的要求,示波器廠商的數(shù)字示波器中也出現(xiàn)了一些新的技術(shù),最顯著的是示波器通過數(shù)字信號處理技術(shù)(DSP)來得到更好的性能。DSP就在數(shù)字示波器主要應(yīng)用包括: 

增強帶寬 

更快的上升時間 

增益和波形校準與改善 

幅度和相位的改善 

光參考接收機歸一化 

其中泰克的第三代示波器(DPO)就是DSP技術(shù)的最好體現(xiàn)。合理的利用DSP可以提升示波器測試的信號保真度。 

但是,DSP技術(shù)的使用會是每一個示波器的使用者產(chǎn)生迷惑,特別是在“帶寬是否可以通過DSP可以提升”,“ 示波器的帶寬是模擬帶寬,和DSP技術(shù)有何關(guān)系”,“當前的示波器帶寬到底是模擬帶寬還是DSP帶寬?” “DSP技術(shù)帶來的負面效應(yīng)是什么?” 

在泰克最新的TDS6804B 8GHZ帶寬的示波器中的模擬帶寬是7GHZ,通過DSP增強后的帶寬是8GHZ,為了保證每一個測試人員對這兩種方式的理解,在TDS6804B中可以打開和關(guān)閉DSP的帶寬增強功能。泰克將DSP增強帶寬帶來的優(yōu)點和問題告訴每一個測試人員,幫助測試人員理解模擬帶寬和DSP增強帶寬的測試結(jié)果,更好的進行高速信號測試。 

35. 除高斯響應(yīng)示波器和平坦響應(yīng)示波器之外,還有基于其它響應(yīng)的示波器嗎? 
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