示波器示波器的頻寬

導言：

200m頻寬的示波器，理論是是可以測到200m的正弦訊號。也就是說輸出200m的正弦訊號，訊號幅值才會降到實際的0.707倍（此處可以參見訊號與系統相關知識）；

但如果是方波或者三角波訊號，就不能如此推算了，具體需要按照傅利葉變換的方式進行頻譜分析，看你關注多少次內諧波，比如40m的方波訊號，按照頻譜分析的原理，最多只能看到200m的5次諧波，5次以上的諧波就看不到了，可能就會看到方波變成了有一定弧度的曲線。

當然，訊號超過頻寬之後衰減的只是幅值，並沒有衰減頻率，如果僅僅關注頻率引數，就沒有上面的那麼顧慮了，200m的方波測量頻率依然是200m。

示波器頻寬概念定義：

頻寬是示波器的首要指標，和放大器的頻寬一樣，是所謂的-3db點，即：

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

如果我們用100mhz頻寬的示波器測量：幅值為1v ，頻率為100mhz 的正弦波時，實際得到的幅值會不小於0.707v。

那麼作為示波器的首要引數指標，「頻寬不足」對波形測量有哪些影響呢？我們用20m、60m、100m頻寬的示波器分別觀察20m的方波訊號

20m示波器

60m示波器

100m示波器

由上面三張圖可以看出:

20m示波器基本無法觀察到方波形狀，另外100m示波器的觀察效果比60m示波器要好，下面我們來一起分析原因:

方波訊號有限次諧波合成波形圖

20m方波頻譜

上圖中，我們可以看到方波是由基波以及3、5、7、9……次諧波分量遞加而成。所以20m的方波包含20m基波、60m三次諧波，100m五次諧波，140m七次諧波……

如果要對波形進行準確測量，應該讓示波器的頻寬大於波形的主要諧波分量。因此對於正弦波可以要求示波器的頻寬大於波形的頻率，但是對與非正弦波則要求示波器的頻寬大於波形的最大主要諧波頻率。頻寬不足具體的影響表現在以下兩個方面：

1、由低頻寬導致主要諧波分量消失，使原本規則的波形呈圓弧狀接近正弦波；

2、低頻寬給波形的上公升時間和幅度的測量帶來較大的誤差。

所以示波器的頻寬越高，實際測量也就越精確，當然**和成本也會更高，那麼我們需要多大頻寬的示波器才合適呢？一般所測訊號最大頻率的5倍，就是最合適的頻寬，即頻寬的五倍法則。

示波器 示波器的頻寬