示波器带宽是啥?效果阐明
2022-03-17 来源:eefocus
假定没有满意的带宽,示波器将不能解析高频改动,崎岖将失真,边际将不见,细节将丢掉。假定没有满意的带宽,示波器的悉数功用和浮华都没有任何含义。
任何信号都能够分化成很屡次谐波的叠加,从频域来了解,带宽挑选的总准则是:带宽能掩盖被测信号各次谐波的99.9%的能量就满意了。带宽挑选的本源就在于:咱们不能直观地知道被测信号能量的99.9%对应的带宽是多少。
“示波器的带宽当然是越高越好”这句话从某种含义上是精确的:带宽越高,意味着能够精确丈量被测信号的带宽越高,或许完毕的信号复现精度就越高;示波器的带宽越高,那么示波器的上升时刻越小,丈量出上升时刻的精确度越高。可是带宽越高,价值越大,也越值钱。别的从运用视点来说,带宽越高未必越好。
在不断定信号分化到第N次谐波的时分能量衰减到99.9%,在挑选和运用示波器时能够留下满意的带宽余量,可是带宽过高会构成一个严峻疑问是:引进的噪声能量跨过了对等带宽计划内的信号的本身的能量,也会致使丈量效果禁绝确,这便是丈量中重复要提及的信噪比(SNR)疑问。
假定运用500MHz的示波器能掩盖被测信号99.9%的能量,丈量精度能够抵达5%以内,可是咱们偏要运用1GHz的示波器,那么在500MHz~1GHz频率计划内引进的噪声能量远远大于500MHz~1GHz计划内掩盖的被测信号剩余的0.1%的能量,丈量的效果在时域上就体现为波形上叠加了许多高频成分的随机噪声,影响到一些参数的丈量效果,因而反而运用500MHz丈量的效果更精确!这便是为啥在丈量电源纹波时分,咱们要将带宽绑缚为20MHz。
在数字领域中,上升时刻丈量至关首要。在估量丈量数字信号时,如脉冲和阶跃,上升时刻或许是更适宜的功用思考要素。示波器有必要有满意的上升时刻,才调精确捕获活络跳变的细节,示波器上升时刻越快,捕获活络跳变要害细节的精度越高。上升时刻描写了示波器的有用频率计划。在某些运用中,或许只知道信号的上升时刻,有一个常数,能够把示波器的带宽和上升时刻有关起来:带宽=K/上升时刻
其间K是坐落0.35和0.45之间的值,具体视示波器频响曲线形状和脉冲上升时刻照应的形状而定。带宽<1GHz的示波器的K值通常为0.35,带宽>1GHz的示波器的K值通常为0.40和0.45之间。
为断定精确检定待定运用中信号崎岖所需的示波器带宽,应选用5倍规矩,即示波器带宽≧信号的最高频率成分X5
运用5倍规矩挑选的示波器将在丈量中供应小于±2%的过失,这对其时运用通常满意了。可是跟着信号速度的跋涉,这一履历规矩或许完毕不了。
某些示波器通过数字信号处理,供应了一种增强带宽的办法。能够运用DSP恣意均衡滤波器,改进示波器通道照应。这个滤波器拓展了带宽,使示波器通道频响平整化,改进相位线性度,在通道之间完毕十分好的匹配程度。它还下降了上升时刻,改进了时域阶跃照应。
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