示波器帶寬和上升時(shí)間-定義及原理

1、示波器帶寬和上升時(shí)間一定義及原理示波器帶寬和上升時(shí)間一定義及原理帶寬示波器最生根的技術(shù)指標(biāo)就是帶寬。示波器的帶寬表明了該示波器垂直系統(tǒng)的頻 率響應(yīng)。示波器的帶寬定義為示波器在屏幕上能以不低于真實(shí)信號(hào)3dB的幅度來顯示 信號(hào)的最高頻率。3dB點(diǎn)的頻率就是示波器所顯示的信號(hào)幅度“Vdisp”為示波器輸入端真實(shí)信 號(hào)值“Vinput”的71%時(shí)的信號(hào)頻率，如下式所示：設(shè)：dB(伏)=20log(電壓比)3Db=20log(Vdisp/Vinput)0.15 = log(Vdisp/Vinput)10-0. =Vdisp/VinputVdisp=0.7Vinput圖表示出一個(gè)100MHz示波器的典型頻

2、率響應(yīng)曲線。出于現(xiàn)實(shí)的理由，通常把帶寬想象成為叔響曲線一直平坦延伸至其截止頻率，然 后從該頻率以一20dB/+倍頻程的斜率下降。當(dāng)然，這是一種簡(jiǎn)化的考慮。實(shí)際上， 放大器的靈敏度從較低的頻率就開始下降，百在其截止頻率達(dá)到一3dB。圖5中中同 時(shí)給出了簡(jiǎn)化的頻率響應(yīng)曲線和實(shí)際的頻率響應(yīng)曲線。上升時(shí)間上升時(shí)間直接和帶寬有關(guān)。上升時(shí)間通常規(guī)定為信號(hào)從其穩(wěn)態(tài)最大值的10%到 90%所用的時(shí)間。上升時(shí)間是一個(gè)示波器從理論上來說能夠顯示的最快的瞬變的時(shí)間。示波器的高 頻響應(yīng)曲線是經(jīng)過認(rèn)真安排的。這就保證了具有高諧波含量的信號(hào)，如方波，能夠在 屏幕上精確的再現(xiàn)。如果頻響曲線下降太快，則在信號(hào)的快速上升沿上就

3、會(huì)發(fā)生振鈴 現(xiàn)象。如果頻響曲線下降太慢，即在頻響曲線上下降開始得過早，則示波器總的高頻 響應(yīng)就受到影響，使得方波失去“方形”特性。對(duì)于各種通用示波器來說，其高頻響應(yīng)曲線是類似的。從該曲線我們可以得到一 個(gè)示波器帶寬和上升時(shí)間的簡(jiǎn)單關(guān)系公式。此公式為：tr(s)=0.35/BW(Hz)對(duì)于高頻示波器來說，這個(gè)公式可以表示為:tr（ns）=350/BW（MHz）對(duì)于一個(gè)100MHz的示波器來說，上升時(shí)間為3.5 （ns=納秒10-9秒）在示波器的標(biāo)尺上刻有標(biāo)明0%和100%的專門的線，用來進(jìn)行上升時(shí)間的測(cè)量。 測(cè)量時(shí)我們先用VAR靈敏度控制機(jī)構(gòu)將被測(cè)認(rèn)號(hào)的頂部和底部分別和標(biāo)有0%和 100%的線對(duì)齊。然后找出信號(hào)和標(biāo)尺上標(biāo)有10%和90%的兩條線的交點(diǎn)。這樣，上升時(shí)間就可 以從這兩個(gè)交點(diǎn)沿X軸方向的時(shí)間間隔讀出來。要想測(cè)量一臺(tái)示波器的上升時(shí)間，我們使用與上述相同的方法，只是要求測(cè)試信 號(hào)的上升時(shí)間應(yīng)當(dāng)比該示波器的上升時(shí)間短得多。為獲得2%的測(cè)量誤差，測(cè)試信號(hào) 的上升時(shí)間至少應(yīng)小于示波器上升時(shí)間的五分之一。示波器上顯示的上升