選擇具有足夠頻寬的示波器，以便精確捕獲訊號的最高頻率分量
眾多不同的示波器技術指標決定了訊號捕獲和測量的精度。其中，最主要的技術指標就是頻寬。那麼，什麼是「頻寬」?
如圖 1 所示，所有示波器都會在較高頻率時出現低通頻率響應衰減。大多數頻寬技術指標在 1 ghz 及以下的示波器通常會出現高斯頻率響應，這種響應類似於低通濾波器的特徵。示波器頻寬指訊號衰減 3 db 時的最低頻率。訊號 -3 db 頻率處衰減約為 -30% 幅度誤差。換句話說，如果將乙個 1 vp-p、100 mhz 正弦波輸入 100 mhz 頻寬的示波器中，使用該示波器測得的峰峰值電壓會在 700 mvp-p 以內 (-3 db = 20 log (0.707/1.0))。因此，如果訊號頻率與示波器頻寬十分接近，進行精確測量將十分困難。
如何確定特定測量應用需要的頻寬?
對於完全的模擬訊號測量，您需要選擇頻寬比待測量正弦波最高頻率高出至少三倍的示波器。訊號頻率為示波器頻寬技術指標 1/3 時衰減最小。作為當前示波器的主要應用領域，數字應用需要多大的頻寬? 根據實際經驗，我們推薦您選用頻寬比被測系統最快時鐘速率至少高出五倍的示波器。例如，如果最高時鐘速率為 100 mhz，您應該選擇頻寬為 500 mhz 或更高的示波器。如果滿足這一條件，您的示波器將能夠在訊號衰減最小時捕獲 5 次諧波。5 次諧波對確定數碼訊號的整體形狀非常重要。
圖 1: 所有示波器都會隨著頻率的增加而出現低通頻率響應衰減。
圖 2: 100 mhz 頻寬示波器捕獲的 100 mhz 時鐘訊號。
圖 3: 500 mhz 頻寬示波器捕獲的 100 mhz 時鐘訊號。
圖 2 是乙個使用 100 mhz 頻寬示波器捕獲和顯示 100 mhz 數字時鐘訊號的例項。在本例中，示波器會對高頻訊號部分進行衰減，並只能顯示該訊號的 100 mhz 正弦波基頻。示波器頻寬不足，無法捕獲這個訊號。圖 3 顯示的是 500 mhz 頻寬示波器捕獲並顯示同乙個 100 mhz 時鐘訊號。使用更高頻寬的示波器，我們可以檢視和測量這個數碼訊號的更多細節。
請注意，五倍訊號頻率這樣乙個經驗值 (示波器頻寬相對於時鐘速率的) 並沒有考慮時鐘速率較低而邊沿速度較快的訊號。這些訊號可能包含遠超 5 次諧波的頻率分量。如欲瞭解如何根據訊號邊沿速度確定所需頻寬，請參閱應用指南《為您的應用選擇合適頻寬的示波器》。
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示波器 | keysight
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