再谈带宽（2）

咱们知道，带宽的约束对信号的捕获会带来下面的影响：1，使被测信号的上升沿变缓。2，使信号的频率重量削减。3，使信号的相位失真。 那么，“关于5MHz的时钟信号，需求用多少带宽的示波器来丈量？” 这是我在培训经常问的一个问题。我很少能得到令我满足的答案，很少有工程师反诘我：“这5MHz的时钟信号是方波仍是正弦波，假如是方波，其上升时间是多少？” 我常得到的答复是，“100MHz带宽就足够了，示波器带宽通常是被测信号频率的3-5倍，100MHz余量很大了。” 图13显现了5MHz的方波信号在不同带宽时测验出的波形。其间，M1和M2是分别在6GHz和1GHz时波形，C3是带宽约束到200MHz的测验成果。 图14显现在带宽约束到200MHz时丈量出的5MHz的上升时间均值为本1.70357ns，而图15显现的是在6GHz带宽时的上升时间为873.87ps。这表明，关于 5MHz的时钟，由于其上升时间比较快，最好用1GHz以上带宽的示波器来丈量其上升时间，200MHz时其上升沿变缓; 1GHz带宽和6GHz带宽关于测验800ps的上升时间成果简直相同。关于USB2.0信号的测验，需求多少带宽？关于PCI-E G2信号的测验需求多少带宽？关于电源测验，需求多少带宽？关于1000Base-T信号的测验，需求多少带宽？关于10Gbps的背板测验，需求多少带宽？ …… 咱们常要答复这些问题。 下面的三条规矩便是咱们的答复。
1， 首要取决于您需求测验的信号类型及您期望的测验准确度。
2， 对方波信号，最重要的要素是上升时间。任何一方波信号都可以经过傅立叶改换分解成N次的谐
波能量之和。N等于多少时，被测信号的能量就挨近为零？这取决于上升时间！这在Peter的白皮书中也有十分具体评论。
3， 对串行数据信号而言，数据比特率和上升时间是最重要的两个要素。有一个十分好的评价原则是：
示波器的带宽 > 1.8 X 信号比特率. 在这个原则下，假如被测信号的上升时间>20%UI,那么1.8联系的带宽能捕获信号能量的99%. 下面的图表给出了不同的上升时间和带宽之间的联系。

图13，5MHz时钟信号在6GHz、1GHz和200MHz等不同带宽时的测验波形比照

图14，带宽约束到200MHz时丈量5MHz时钟上升时间

图15，6GHz带宽时丈量5MHz时钟上升时间