再谈带宽(2)

2015-11-19 16:31:56   来源:eefocus   

关键字: 带宽  示波器

我们知道,带宽的限制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,使信号的频率分量减少。3,使信号的相位失真。   那么,对于5MHz的时钟信号,需要用多少带宽的示波器来测量?”   这是我在培训时常问的一个问题。我很少能得到令我满意的答案,很少有工程师反问我:5MHz的时钟信号是方波还是正弦波,如果是方波,其上升时间是多少?”  我常得到的回答是,“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。”  13显示了5MHz的方波信号在不同带宽时测试出的波形。其中,M1M2是分别在6GHz1GHz时波形,C3是带宽限制到200MHz的测试结果。 图14显示在带宽限制到200MHz时测量出的5MHz的上升时间均值为本1.70357ns,而图15显示的是在6GHz带宽时的上升时间为873.87ps。这表明,对于 5MHz的时钟,因为其上升时间比较快,最好用1GHz以上带宽的示波器来测量其上升时间,200MHz时其上升沿变缓; 1GHz带宽和6GHz带宽对于测试800ps的上升时间结果几乎一样。 对于USB2.0信号的测试,需要多少带宽?对于PCI-E G2信号的测试需要多少带宽?对于电源测试,需要多少带宽?对于1000Base-T信号的测试,需要多少带宽?对于10Gbps的背板测试,需要多少带宽?  …… 我们常要回答这些问题。  下面的三条规则就是我们的回答。
1,   首先取决于您需要测试的信号类型及您希望的测试准确度。
2,   对方波信号,最重要的因素是上升时间。任何一方波信号都可以通过傅立叶变换分解成N次的谐
波能量之和。N等于多少时,被测信号的能量就接近为零?这取决于上升时间!这在Peter的白皮书中也有非常详细讨论。
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因素。有一个非常好的评估准则是:
示波器的带宽 > 1.8 X 信号比特率. 在这个准则下,如果被测信号的上升时间>20%UI,那么1.8关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关系。
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  135MHz时钟信号在6GHz1GHz200MHz等不同带宽时的测试波形对比


[转载]再谈带宽(2)             
 14,带宽限制到200MHz时测量5MHz时钟上升时间
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                   156GHz带宽时测量5MHz时钟上升时间
 
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编辑:什么鱼
本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/1119/article_13980.html
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