同等帶寬的示波器的頻率響應(yīng)特性都是相同的嗎?-安泰測試Agitek
我們的的答案是并非所有同等帶寬的示波器的頻率響應(yīng)特性都是相同的。
示波器帶寬
示波器帶寬什么意思?
帶寬是示波器的首要指標,這個指標可以告訴我們示波器能準確測量信號的頻率范圍。當信號頻率到達一定程度后,隨著信號頻率的增加,示波器準確測量信號的能力會減弱。
數(shù)字示波器帶寬也稱為模擬帶寬,指示波器前端輸入放大器的帶寬,相當于一個低通濾波。定義為在幅頻特性曲線中,隨正弦波頻率的增加,信號的幅度下降到3dB(70.7%),此時的頻率點稱為示波器的帶寬。
決定信號可以精確顯示的兩大主要因素是示波器的帶寬和采樣率
示波器的帶寬如何計算?
帶寬是示波器的基本指標。通常由被測信號的帶寬決定。有如下公式可以參考:
1,信號帶寬=0.5/信號上升時間
2,示波器帶寬=2x信號帶寬
除去帶寬,還有一些其他的基本指標需要考慮。
示波器帶寬與頻率響應(yīng)的關(guān)系
頻率響應(yīng)是什么意思?
頻率響應(yīng)指的是示波器前端模擬電路對不同頻譜的正弦信號的增益曲線。
不同示波器除了帶寬不一樣,頻響也不一樣,帶寬只是定義了下降3dB的頻點,但是沒有定義頻響曲線,對于高斯頻響,-3db帶寬內(nèi)對信號衰減較大,為了保證很小的頻譜誤差,需要大于2倍的信號帶寬。
現(xiàn)代高帶寬示波器主要有兩種頻響方式:傳統(tǒng)的高斯頻響方式,F(xiàn)lat頻響方式;可以看到傳統(tǒng)的高斯頻響方式在-3dB帶寬內(nèi)對信號頻譜有一定的影響,-3dB帶寬外有較長尾巴,要求后面ADC采樣率高,才不會發(fā)生混疊;Flat頻響方式有很大改進:-3dB內(nèi),對信號質(zhì)量影響較小,-3dB以外尾巴相對較少,infiniium示波器采用Flat頻響方式。
示波器的頻率響應(yīng)為您揭示了一個真相 :并非所有同等帶寬的示波器的頻率響應(yīng)特性都是相同的。
Keysight 示波器平坦的頻率響應(yīng)確保了整個帶寬范圍的精度
上圖有助于我們理解這個概念。
請注意,在您提高是德科技示波器的帶寬時,頻率響應(yīng)一直保持平坦。這是因為示波器中使用了硬件校正濾波器,這意味著您的信號幾乎沒有衰減。屏幕上顯示的就是器件的真實特性。這可以確保您在示波器的整個帶寬范圍內(nèi)獲得精確的測量結(jié)果。
然而,有些廠商不使用校正濾波器。這意味著儀器會使較高的頻率分量出現(xiàn)小幅增強。其原因是高頻信號需要被衰減,以便進入可測量的帶寬范圍。到最后,這會影響您在屏幕上看到的信號,使峰值測量出現(xiàn)偏差。 您會對測量結(jié)果產(chǎn)生疑慮,因為無法弄清楚設(shè)計中的問題到底出在了哪里,而實際上這一直都是示波器信號完整性差的緣故。
采樣率與頻率響應(yīng)的關(guān)系

示波器采樣原理要求保證通過放大器的所有頻譜分量都被采集到而不發(fā)生頻譜混疊。 被測數(shù)字信號的頻率分量是無窮的。
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