信号带宽和示波器带宽的整理

2015-05-20 11:30:44来源: ednchina 关键字:信号带宽  示波器  带宽
首先第一个概念是,信号的带宽信号的频率不是直接相关,而是和信号的上升时间相关。

比如方波,是一个频谱分量众多的信号,其包括了基波和高次谐波。它可以由很多个正弦波叠加而成。 而示波器的带宽是有限的, 所以使用示波器观察方波时,如果带宽不够,会把高次的谐波滤掉,方波看起来就像正弦波了。

 
 

那么怎么计算信号的带宽,怎么选择示波器的带宽呢?信号的带宽可以根据0.35/Tr来计算,其中Tr为其上升时间。当然示波器带宽越大,信号测出来约接近实际值,但一般选择示波器带宽为其3倍即可。

示波器带宽/信号带宽

测量误差

1

<41.4%

3

<5.4%

5

<2.0%

10

<0.5%

那么这个0.35/Tr是怎么得来的呢?通常谈到的示波器带宽没有特别说明是指示波器模拟前端放大器的带宽,也就是常说的-3dB截止频率点。示波器的前端放大电路,可以等效为一个RC低通滤波器,如图:

 
至此,我们知道带宽f2即输出电压降低到输入电压70.7%时的频率点。根据放大器的等效模型,我们可进一步推导示波器的上升时间和带宽的关系式,即我们常提到的0.35的关系:上升时间=0.35/带宽。需要说明的是,0.35是基于高斯响应的理论值,实际测量系统中这个数值往往介于0.35-0.45之间。在示波器的datasheet上都会标明“上升时间”指标。示波器测量出来的上升时间与真实的上升时间之间存在下面的关系式。在对快沿信号测试中,需要通过该关系式来修正实际被测信号的上升时间。

Measured risetime(tr)2 = (tr signal)2+(tr scope)2+(tr probe)2


关键字:信号带宽  示波器  带宽

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0520/article_11844.html
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