測頻寬的工具 訊號頻寬意義與示波器頻寬選擇

2021-10-12 04:41:42 字數 1271 閱讀 1578

很多時候,由於知識經常不用導致忘記,每次要用時都要現查資料,因此簡單的寫一下以作備忘。

前言:

在考慮示波器測試訊號時,示波器和探頭的頻寬會影響訊號的上公升時間,從而影響測試結果。示波器頻寬如果不夠,訊號的高次諧波分量會被衰減,從而導致訊號上公升時間增大失真,通常會選擇示波器頻寬大於被測數碼訊號的五次諧波,但更科學的方法是依據訊號的頻寬(通常表示為上公升時間)計算所需的示波器頻寬。

訊號頻寬:

訊號本身進行傅利葉變換時得到的所有訊號分量的頻率範圍,也就是訊號的最高頻率分量與最低頻率分量之差。通常我們經常通過頻譜分析儀測試訊號的頻寬,因此通常通過訊號的上公升時間來估算訊號頻寬。經驗公式:bw=k/tr;k一般取值為0.35-0.5,bw為訊號頻寬,tr為上公升時間(訊號上公升時間從10%-90%時:0.),上公升時間可以通過spec獲取。

示波器:

頻寬:

在示波器輸入端加正弦波,頻率增加,當其幅度衰減至-3db(70.7%)時的頻率點就是示波器的頻寬。

eg:用2ghz的示波器測100ps上公升時間的訊號,其測量值,與實際100ps上公升時間誤差很大。若使用4ghz示波器,則實際測量上公升時間為141ps。

通過訊號頻寬bwsignal選擇示波器頻寬bwscope,為了保證3%上公升沿時間測量誤差:

bwscope = 2*bwsignal (適用於高斯響應示波器);

bwscope = 1.4*bwsignal(適用於平坦響應示波器)一般示波器均是平坦響應;

下面是簡單計算示波器和被測訊號結果值的工具:

q:頻寬越大越好嗎?

取樣率:

概念:每秒採集的樣點數

影響:取樣點過少導致採的波形失真。

選擇:

q:取樣率越高越好嗎?

a:當取樣率sr大於4倍bwscope時無顯著效果

儲存深度:

q:儲存深度越深越好嗎?

a:波形更新頻率變慢,面板響應時間長,波形捕獲死去時間增加導致死區內資訊被錯過。

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