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你真的懂示波器吗?
你真的懂示波器吗?
采样率是数字上的,每秒采样多少个样点每秒采样多少个样点。而带宽则是模拟上的,能够测试信号频率的范围。
如果一个ADC的采样频率为5G,但是前面搞一个100M的低通滤波器,那采样率就是5G,带宽就是100M了。带宽反映了这个示波器能够测试的频率范围,如果超过这个频率范围,就不准确了。但是有一条最基本的原则:采样频率不得低于信号带宽的2倍。1、示波器应用市场对带宽和采样率的需求
示波器对带宽和采样率提出了越来越高的要求。
一般来说,示波器的采样率至少为带宽的2倍。
一个示波器写带宽是40Mhz,40MHZ是指示波器能测量标准正弦波的能力.但因为平时用示波器测试时基本不是正弦波,所以我们在考虑示波器带宽时,通常会按被测信号频率的三倍来考虑,更高倍当然最好.所以一定要注意,不是40MHZ的示波器就能测40MHZ的所有信号.如果是数字示波器要注意存储深度采样率等都是很重要的。
要熟练了解示波器必须知道示波器的内部结构,示波器包括放大器,放大器限制了示波器的带宽;模数转换器,采集存储器,决定了示波器的存储深度;数据处理以及最后的显示。
3、信号的带宽和信号的频率不是直接相关,而是和信号的上升时间相关
比如一个方波的频率是一兆赫,它有效的谐波却超过5兆赫,你用一个带宽只有一兆赫的示波器去显示,得到的是一个差不多是正弦波的显示,你用30兆赫的示波器一看,方波就是方波了。
首先第一个概念是,信号的带宽和信号的频率不是直接相关,而是和信号的上升时间相关。
比如方波,是一个频谱分量众多的信号,其包括了基波和高次谐波。它可以由很多个正弦波叠加而成。而示波器的带宽是有限的,所以使用示波器观察方波时,如果带宽不够,会把高次的谐波滤掉,方波看起来就像正弦波了。
那么怎么计算信号的带宽,怎么选择示波器的带宽呢?信号的带宽可以根据0.35/Tr来计算,其中Tr为其上升时间。当然示波器带宽越大,信号测出来约接近实际值,但一般选择示波器带宽为其3倍即可。
示波器带宽/信号带宽
测量误差
1
<41.4%
3
<5.4%
5
<2.0%
10
<0.5%
至此,我们知道带宽f2即输出电压降低到输入电压70.7%时的频率点。根据放大器的等效模型,我们可进一步推导示波器的上升时间和带宽的关系式,即我们常提到的0.35的关系:上升时间=0.35/带宽。需要说明的是,0.35是基于高斯响应的理论值,实际测量系统中这个数值往往介于0.35-0.45之间。在示波器的datasheet上都会标明“上升时间”指标。
4、示波器的频谱范围和分辨带宽
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