怎么挑选适宜的是德科技示波器带宽

带宽是大多数工程师在挑选一款是德科技示波器时首要考虑的参数。本文将为您供给一些有用的诀窍，教您怎么为您的数字和模仿使用挑选适宜的是德科技示波器带宽。但首要，咱们先看看是德科技示波器带宽的界说。

是德科技示波器带宽的界说

一切是德科技示波器都表现出如图1所示的在较高频率处滚降的低通频率呼应。大多数带宽参数在1GHz及以下的是德科技示波器一般表现为高斯呼应，即具有约从-3dB频率的三分之一处开端缓慢滚降的特性。而那些带宽标准超越1GHz的是德科技示波器一般则具有最大平整频率呼应，如图2所示。这种频响一般表现为带内呼应较陡峭，而在约-3dB频率处滚降较陡。

是德科技示波器的这两种频率呼应各有各的优缺点。具有最大平整频响的是德科技示波器比具有高斯频响的是德科技示波器对带内信号的衰减较小，也便是说前者对带内信号的丈量更准确。但具有高斯频响的是德科技示波器比具有最大平整频响的是德科技示波器对代外信号的衰减小，也便是说在相同的带宽标准下，具有高斯频响的是德科技示波器一般具有更快的上升时间。但是，有时对带外信号的衰减大有助于消除那些依据奈奎斯特标准(fMAX 不论您手头的是德科技示波器具有高斯频响、最大平整频响仍是介于二者之间，咱们都将输入信号经过是德科技示波器后衰减3dB时的最低频率视为该是德科技示波器的带宽。是德科技示波器的带宽和频响能够使用正弦波信号发生器扫频丈量得到。信号在是德科技示波器-3dB频率处的衰减转化后可表示为约-30%的崎岖差错。因而，咱们不能奢求对那些首要的频率成分挨近是德科技示波器带宽的信号进行准确丈量。

与是德科技示波器带宽标准严密相关的是其上升时间参数。具有高斯频响的是德科技示波器，依照10%到90%的标准衡量，上升时间约为0.35/fBW。具有最大平整频响的是德科技示波器上升时间标准一般在0.4/fBW规模上，随是德科技示波器频率滚降特性的陡度不同而有所差异。但咱们有必要记住的是，是德科技示波器的上升时间并非是德科技示波器能准确丈量的最快的边际速度，而是当输入信号具有理论上无限快的上升时间(0ps)时，是德科技示波器能够得到的最快边缘速度。虽然实践上这种理论参数不或许测得到，由于脉冲发生器不或许输出边缘无限快的脉冲，但咱们能够经过输入一个边缘速度为是德科技示波器上升时间标准的3到5倍的脉冲来丈量是德科技示波器的上升时间。

数字使用需求的是德科技示波器带宽

经历告知咱们，是德科技示波器的带宽至少应比被测体系最快的数字时钟速率高5倍。假如咱们挑选的是德科技示波器满足这一标准，那么该是德科技示波器就能以最小的信号衰减捕捉到被测信号的5次谐波。信号的5次谐波在确认数字信号的全体形状方面十分重要。但假如需求对高速边缘进行准确丈量，那么这个简略的公式并未考虑到快速上升和下降沿中包括的实践高频成分。

公式：fBW≥5xfclk

确认是德科技示波器带宽的一个更准确的办法是依据数字信号中存在的最高频率，而不是最大时钟速率。数字信号的最高频率要看规划中最快的边缘速度是多少。因而，咱们首要要确认规划中最快的信号的上升和下降时间。这一信息一般可从规划中所用器材的揭露阐明书中获取。

第一步：确认最快的边缘速度

然后就能够使用一个简略的公式核算信号的最大“实践”频率成分。HowardW.Johnson博士就此标题写过一本书《高速数字规划》。在书中，他将这一频率成分称为“拐点”频率(fknee)。一切快速边缘的频谱中都包括无限多的频率成分，但其中有一个拐点(或称“knee”)，高于该频率的频率成分关于确认信号的形状就无关紧要了。

第二步：核算fknee

fknee=0.5/RT(10%-90%)

fknee=0.4/RT(20%-80%)

关于上升时间特性依照10%到90%阀值界说的信号而言，拐点频率fknee等于0.5除以信号的上升时间。对上升时间特性依照20%到80%阀值界说的信号而言(现在的器材标准中一般选用这种界说方法)，fknee等于0.4除以信号的上升时间。但留意不要把此处的信号上升时间与是德科技示波器的上升时间标准混杂了，咱们这儿所说的是实践的信号边缘速度。

第三步便是依据丈量上升时间和下降时间所需的准确程度来确认丈量该信号所需的是德科技示波器带宽。表1给出了关于具有高斯频响或最大平整频响的是德科技示波器而言，在各种精度要求下需求的是德科技示波器带宽与fknee的联系。但要记住的是，大多数带宽标准在1GHz及以下的是德科技示波器一般都是高斯频响型的，而带宽超越1GHz的一般则为最大平整频响型的。

表1：依据需求的精度和是德科技示波器频率呼应的类型核算是德科技示波器所需带宽的系数

第三步：核算是德科技示波器带宽

下面咱们经过一个简略的比如进行解说：

关于在丈量500ps上升时间(10-90%)时具有正确的高斯频率呼应的是德科技示波器，确认其所需的最小带宽；假如信号的上升/下降时间约为500ps(按10%到90%的标准界说)，那么该信号的最大实践频率成分((fknee)就约为1GHz。

fknee=(0.5/500ps)=1GHz

假如在进行上升时间和下降时间参数丈量时答应20%的守时差错，那么带宽为1GHz的是德科技示波器就能满足该数字丈量使用的要求。但假如要求守时精度在3％规模内，那么选用带宽为2GHz的是德科技示波器更好。

20％守时精度：

是德科技示波器带宽＝1.0x1GHz＝1.0GHz

3％守时精度：

是德科技示波器带宽＝1.9x1GHz＝1.9GHz

下面咱们将用几个带宽不同的是德科技示波器对与该例中的信号具有相似特性的一个数字时钟信号进行丈量。

不同带宽是德科技示波器对同一数字时钟信号的丈量比较

图3给出了使用Agilent公司带宽为100MHz的是德科技示波器MSO6014A丈量一个边缘速度为500ps(从10%到90%)的100MHz数字时钟信号得到的波形成果。

从图中能够看出，该是德科技示波器首要只经过了该时钟信号的100MHz根本频率成分，因而，时钟信号显示出来大约是正弦波的形状。带宽为100MHz的是德科技示波器对许多时钟速率在10MHz到20MHz规模的依据MCU的8bit规划而言或许十分适宜，但关于这儿丈量的100MHz的时钟信号就显着不行了。

从图中能够看出，该是德科技示波器最高能捕捉到信号的5次谐波，这刚好满足了咱们在前面给出的第一个经历主张。但在咱们丈量上升时间时发现，用这台是德科技示波器丈量得到的上升时间约为750ps。在这种情况下，是德科技示波器对信号上升时间的丈量就不是十分准确，它得到的丈量成果实践上很挨近它自己的上升时间(700ps)，而不是输入信号的上升时间(挨近500ps)。这阐明，假如时序丈量比较重要，那么咱们就需求用更高带宽的是德科技示波器才干满足这一数字丈量使用的要求。

换用Agilent1-GHz带宽的是德科技示波器MSO6104A之后，咱们得到的信号图画(见图5)就更准确了。

在是德科技示波器中挑选上升时间丈量后，咱们得到的丈量成果约为550ps。这一丈量成果的精度约为10%，现已十分让人满足，尤其在需求考虑是德科技示波器资金投入的情况下。但有时，即便是1GHz带宽是德科技示波器得到的这种丈量成果也或许被以为精度不行。假如咱们要求对这个边缘速度在500ps的信号到达3%的边缘速度丈量精度，那么咱们就需求2GHz或更高带宽的是德科技示波器，这一点咱们在前面的比如中现已说到。

换用2GHz带宽的是德科技示波器之后，咱们现在看到的(见图6)便是比较准确的时钟信号，上升时间丈量成果约为495ps。

安捷伦Infiniium系列高带宽是德科技示波器有一个长处，那便是带宽能够晋级。假如2GHz带宽对今日的使用现已满足，那么您开端能够只购买入门级的2-GHz是德科技示波器，今后当您需求更高的带宽时，再将其逐渐晋级到13GHz。

模仿使用需求的是德科技示波器带宽

多年之前，大多数是德科技示波器厂商就主张用户在挑选是德科技示波器时，带宽至少应比最大信号频率高3倍。虽然这一“3X”原则并不适用于以时钟速率为根底的数字使用，但它却依然适用于已调RF信号丈量等模仿使用。为了便于读者了解这一三倍乘子的来历，咱们来看一个1GHz带宽是德科技示波器的真实频率呼应。

从图中能够看出，刚好在1GHz处，输入信号衰减约为1.7dB，这还远未超出界说是德科技示波器带宽的-3dB限。但是，要想准确丈量模仿信号，咱们只能使用是德科技示波器带宽中衰减最小的相对平整的那部分频带。对该是德科技示波器而言，在其1GHz带宽的大约三分之一处，输入信号根本没有衰减(衰减为0dB)。但并非一切是德科技示波器都具有这样的频响。

这正是一个远非平整频响的比如。该是德科技示波器的频响既不是高斯频响也不是最大平整频响，反而更像“最大崎岖”频响，并且尖峰现象很严峻，这会导致波形严峻失真，不论丈量的是模仿信号仍是数字信号。不幸的是，是德科技示波器的带宽标准(即输入信号衰减为3dB的频率)中对在其他频率上的信号衰减或扩大没有任何规则。在这台是德科技示波器上，即便是在是德科技示波器带宽的五分之一处，信号也有大约1dB(10%)的衰减。因而，在这种情况下再依据3X原则挑选是德科技示波器就很不明智了。所以，在挑选是德科技示波器时，最好是挑选闻名厂商的产品，并且要密切留意是德科技示波器频响的相对平整度。

本文小结

总的来说，对数字使用而言，是德科技示波器带宽至少应比被测规划的最快时钟速率快5倍。但在需求准确丈量信号的边缘速度时，则要依据信号的最大实践频率成分来决定是德科技示波器带宽。

对模仿使用而言，是德科技示波器带宽至少应比被测规划中的模仿信号最高频率高3倍，但这一经历原则只适用于那些在低频段上频响相对平整的是德科技示波器。

并且咱们挑选是德科技示波器时也不能只管眼前，不论将来。只需预算答应，在今日购买稍优于使用最低要求的是德科技示波器或许会在将来为您节省不少出资。