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准确测脉冲,示波器带宽要多高?

一波未平,一波又起。又有用户来投诉示波器和波形发生器这一对夫妻了:“我新买了33250A,用它输出50MHz的脉冲,怎么示波器观察像正弦波啊?你这台33250A有问题吧?但如果把信号改为1

一波未平,一波又起。又有用户来投诉示波器和波形发生器这一对夫妻了:“我新买了33250A,用它输出50MHz的脉冲,怎样示波器调查像正弦波啊?你这台33250A有问题吧?但假如把信号改为10MHz的方波,就看上去是非常好的脉冲”。这位用户投诉的33250A,是安捷伦80MHz的函数和恣意波形发生器,能够发生可变上升沿的50MHz的脉冲。上升和下降沿小于5ns.

咱们首要依照常理答复这个用户:“一般用户了解脉冲,一般是方方正正的,但这是不可能的,由于这需求无量快的上升沿,这这就意味这信号带宽无量大,不只难以实现,并且会带来更多的电磁辐射问题。因而,假如示波器丈量出这个方波的上升沿不于5ns,就应该没问题。”但用户随后跟了一句:“我测了上升沿,可不止5ns”。

在咱们信口开河“要不你送咱们维修部检查一下”之前,我随口问了一句:“你用的示波器带宽是多少”。用户很坚定地答复:“100MHz,测这个50MHz的信号没问题”

这便是问题了。实践上,一台100MHz带宽的示波器对33250A50MHz的脉冲进行测验,即便采样率再高,测验5ns上升沿的50MHz脉冲,显然是不行的。

首要脉冲波是一个频谱重量很多的信号,其包含了基波和高次谐波。这样,信号的带宽不是有频率决议的,而是上升沿。所以脉冲信号的带宽要高于信号的实践频率。而示波器的带宽是有限的,所以运用示波器调查脉冲时,假如带宽不行,看起来就像一个正弦波。如下图:

比较于被测信号,示波器的带宽越大,脉冲信号的高次谐波重量越简单被抓到,信号就越不会失真。

能够经过以下办法预算测验信号的带宽,现已需求多大带宽的示波器来丈量:

l依据信号的最快上升沿时刻t (信号从10%~90%的阈值时刻),核算信号的实践带宽:信号带宽(BWsignal)=0.35/t.这就说是信号中绝大多数信号频谱重量散布的带宽。以33250A的输出脉冲为例,t=5ns,信号带宽(BWsignal)=70MHz

l依据丈量精度的要求,挑选适宜带宽的示波器。用不同带宽示波器丈量信号,会得到不同的差错。一般用以下办法预算丈量差错:

以33250A为例, 50MHz 脉冲的带宽是70MHz, 假如期望丈量差错小于2%,就需求示波器的带宽有必要5倍于信号的带宽,即350HMz 带宽。

一句话,脉冲波带宽取决于上升沿;要依据丈量精度要求,来选用适宜带宽的示波器。

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