在日常的實驗中，你是否曾經(jīng)有過類似的疑問：
“實驗室這么多示波器，這次測400G要選擇哪臺？”
“今天就看個板子上的電源，這臺儀器不是最貴的嗎？怎么測出來噪聲這么大？”
“怎么感覺信號有周期抖動？”
“需要驗證個3.125G的Serdes，用13GHz的還是用59GHz的那臺？”
在光通信甚至于各類電子設(shè)計的測試中，示波器占據(jù)了舉足輕重的地位。比如測波形，測昨天我們提到的眼圖。示波器通常有兩類，一類是實時示波器，有的時候也把它叫做數(shù)字存儲示波器（DSO），還有一類叫采樣示波器。前者的功能主要是用來實時觀測信號波形，測量上升下降時間等，而后者主要是用來測眼圖相關(guān)的指標。在使用上通常采樣示波器除了輸入待測信號外，還需要給個時鐘，而實時示波器則不需要外接時鐘。二者在工作原理上有一些區(qū)別，但對設(shè)備選型來說關(guān)鍵的參數(shù)指標是類似的，后面我們將主要以實時示波器為例來介紹。
帶寬——示波器最主要的指標
1. 定義
帶寬，通常是指正弦波信號被衰減至信號-3dB功率時的頻率，即3dB帶寬。舉個例子，即1GHz，1V的正弦波，通過1GHz示波器觀察到的信號為1GHz，0.707V，如圖1所示。接下來我們會從定性和定量兩方面來介紹選擇儀器帶寬的方式。
圖1. 3dB帶寬示例
2. 定性
如果信號為正弦波，沒有影響，我們選擇同帶寬的示波器即可。但對于更廣泛應(yīng)用的方波信號，我們就需要做一些小的處理，才能讓帶寬這個參數(shù)更方便應(yīng)用。
如果直接使用同樣帶寬的示波器測試方波，會出現(xiàn)如下圖2 中的情況：方波被“剝削”，得到了近似正弦波的測試結(jié)果。這也是我們?yōu)槭裁唇?jīng)?？吹礁咚俚臅r鐘信號接到示波器上一看像是正弦波，其實它應(yīng)該是方波。
圖2. 示波器帶寬對觀測波形的影響
對于非正弦波的波形，我們選擇儀器的時候，需要考慮其諧波分量。我們對方波做傅里葉級數(shù)展開，得到其只含有奇數(shù)次諧波分量，同時隨著諧波頻率升高，能量占比下降，具體如下式所示：
對這個展開式形象化可以得到下圖：
圖3. 數(shù)字方波的諧波分量及合成
綜上我們可以定性的得到結(jié)論，選擇示波器的帶寬大于等于被測信號的奇數(shù)次諧波，可以更好的保存信號的能量，使信號更完整在測試端得到復(fù)現(xiàn)。因此我們經(jīng)常可以看到，3倍原則，4倍原則，5倍原則之類的選型標準。這時候就可以引入定量的選擇方式。
3. 定量
這時候需要引入一個輔助概念——上升時間，即信號從邏輯0到邏輯1的過程?？梢赃x用10%-90%的部分作為10-90上升時間，同樣也可以選擇20%-80%的部分。針對絕大部分的信號，我們選用10%-90%作為研究對象。
圖4. 信號上升時間測試示意圖
上升時間與方波信號帶寬之間成反比，對于高斯響應(yīng)的系統(tǒng)，關(guān)系為——帶寬*上升時間=0.35，推導(dǎo)過程如下：
圖5. 帶寬與上升時間的關(guān)系推導(dǎo)
針對不同的響應(yīng)系統(tǒng)，系數(shù)會發(fā)生變化，現(xiàn)在市場上的示波器的對應(yīng)系數(shù)在0.35-0.45之間波動，為方便核查，示波器廠商均會在其產(chǎn)品手冊上公開 這個信息。
下面我們開始應(yīng)用部分：
對于高速信號而言，邏輯電平值變化的過程是測試階段最容易出錯的，值得我們投入大量的精力關(guān)注。如果我們可以把上升時間測準，也就可以解決這個問題。回到上面出現(xiàn)過的圖，帶寬選擇失誤在定量的表現(xiàn)為，上升時間的測試誤差——上升變慢了。
圖6. 帶寬選擇對波形測試的影響
在任何系統(tǒng)中，增加額外元素之后，性能均會有所變化，對于上升時間也是一樣，無論是增加一段鏈路，一款器件，或者是測試儀器的引入，均會影響原始數(shù)據(jù)，我們希望實現(xiàn)的就是縮小誤差率，盡可能還原原始數(shù)據(jù)。上升時間的測試值與實際值之間存在如下關(guān)系：
上升時間和帶寬為反比，即三倍帶寬對應(yīng)三分之一的上升時間，以此類推，我們以1GHz方波信號舉例，選用不同帶寬的示波器，得到如下結(jié)果：
綜上，我們從兩個角度展示的示波器帶寬的選擇方法，希望更有利于大家的理解。后續(xù)我們會結(jié)合具體應(yīng)用，展示一些實操的范例，希望能更好的幫助到大家。通過定量的計算，可以得到選擇不同帶寬倍數(shù)示波器測試后的誤差率，便于我們更好的做出系統(tǒng)的搭建。 而上表也證實了要保證合適的測量精度，至少3倍帶寬是有必要的。
參考資料：
[1]https://info.tek.com/cn-xyzs-of-oscilloscopes-primer.html
[2]Eric Bogatin.信號完整性分析[M].電子工業(yè)出版社,2004
上一篇：多功能高效率，橫河新款示波記錄儀DL950問市
下一篇：示波器基礎(chǔ) - 示波器帶寬教程
推薦閱讀
史海拾趣
宏發(fā)公司的發(fā)展離不開自主研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新。1998年，宏發(fā)成立了精合公司，開啟了自主研發(fā)自動化設(shè)備設(shè)計及制造的征程。此后，公司不斷加大在技術(shù)研發(fā)上的投入，建立了博士后科研工作站和院士專家工作站，形成了從產(chǎn)品研發(fā)、模具制造、零件制造到自動化成品裝配及在線檢測的一體化全產(chǎn)業(yè)鏈。通過技術(shù)創(chuàng)新，宏發(fā)不僅提升了產(chǎn)品性能和質(zhì)量，還成功打破了國外技術(shù)壟斷，實現(xiàn)了高端繼電器的自主研發(fā)和生產(chǎn)。
Datapro International Inc公司成立于20世紀90年代初，當(dāng)時正值電子信息技術(shù)飛速發(fā)展的時期。公司的創(chuàng)始人是一群充滿激情和創(chuàng)新精神的年輕工程師，他們看到了在數(shù)據(jù)存儲和處理方面的巨大潛力。于是，他們決定成立Datapro International Inc公司，致力于開發(fā)高效、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)存儲解決方案。
在創(chuàng)立初期，Datapro International Inc公司面臨著重重困難，包括資金短缺、技術(shù)挑戰(zhàn)和市場競爭等。然而，他們憑借堅定的信念和不懈的努力，成功開發(fā)出了第一款具有創(chuàng)新性的數(shù)據(jù)存儲產(chǎn)品，該產(chǎn)品憑借其卓越的性能和穩(wěn)定性迅速贏得了市場的認可。這一成功為Datapro International Inc公司的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。
隨著技術(shù)的不斷積累和發(fā)展，BEL逐漸擺脫了對外部技術(shù)的依賴，開始自主研發(fā)和生產(chǎn)電子產(chǎn)品。公司不僅成功開發(fā)出一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品，還打造了知名的BEL品牌。這些產(chǎn)品以其高性能、高可靠性在市場中贏得了廣泛認可，使BEL成為印度乃至全球電子行業(yè)中的佼佼者。
在競爭激烈的電子行業(yè)中，品質(zhì)是企業(yè)生存和發(fā)展的關(guān)鍵。ECM Electronics Limited.深知這一點，始終將產(chǎn)品質(zhì)量放在首位。公司建立了嚴格的質(zhì)量管理體系，從原材料采購到產(chǎn)品生產(chǎn)、檢測、包裝等各個環(huán)節(jié)都嚴格把關(guān)，確保每一件產(chǎn)品都符合高標準的質(zhì)量要求。正是憑借過硬的產(chǎn)品品質(zhì)，ECM贏得了客戶的信賴和市場的認可。
為了進一步提升技術(shù)水平，Acculin Inc積極尋求與國際知名企業(yè)的合作。通過與歐洲一家半導(dǎo)體制造商的技術(shù)交流，公司引進了一條先進的生產(chǎn)線，并成功將其應(yīng)用于新型芯片的制造中。這一合作不僅提升了Acculin的生產(chǎn)效率，也使其在芯片制造領(lǐng)域達到了國際先進水平。
DS-IMP公司在發(fā)展過程中，非常重視市場拓展和品牌建設(shè)。公司制定了詳細的市場戰(zhàn)略和營銷計劃，通過參加國內(nèi)外展會、舉辦技術(shù)研討會、開展產(chǎn)品推廣活動等方式，不斷提升品牌知名度和影響力。同時，公司還積極開拓國際市場，與多家國際知名企業(yè)建立了長期合作關(guān)系。這些努力使得公司的市場份額不斷擴大，品牌影響力逐漸增強。
|
請教大家一個問題，不是很難，但我不知道怎么做~ 就是用Protel繪圖時，我用了一個或門，元件庫里有的，但是是個兩輸出的，我的設(shè)計中需要用到三個輸出，應(yīng)該怎么做呢？？不會是自己畫好了再封裝吧？？謝謝各位大蝦，我是菜鳥~~~嗚啦啦啦\\(^o^)/~… 查看全部問答∨ |
北京 誠聘 windows驅(qū)動軟件開發(fā)工程師(兼或全職) 職位描述 Windows驅(qū)動程序設(shè)計和實現(xiàn) 職位要求 1.計算機、電子工程、通信、自動化等相關(guān)專業(yè)本科以上學(xué)歷； 2.熟練掌握C/C++語言編程； 3.精通WDM, WDF編程，熟悉DriverStudio, WINDBG等開發(fā)工具； 4.深入理解Windows操作系統(tǒng)組成原理和內(nèi)核 ...… 查看全部問答∨ |
|
在baidu找不到,誰有資料給我傳一個呀,用過這芯片的大蝦能給我說說這芯片的優(yōu)缺點嗎?謝謝!散分了. EMAIL:xhbbit@yahoo.com.cn QQ:472149942 MSN:xhbbit@yahoo.com.cn … 查看全部問答∨ |
用C語言進行MCS51系列單片機程序設(shè)計是單片機開發(fā)和應(yīng)用的必然趨勢。Keil公司的C51編譯器支持經(jīng)典8051和8051派生產(chǎn)品的版本，通稱為Cx51。應(yīng)該說，Cx51是C語言在MCS51單片機上的擴展，既有C語言的共性，又有它自己的特點。本文介紹的是Cx51程序設(shè)計 ...… 查看全部問答∨ |
|
未來 Sitara平臺低端產(chǎn)品亦會演進到Cortex-A8核心，這對采用TI Sitara平臺開發(fā)產(chǎn)品的客戶而言，無疑是一個重大利好消息?！? 查看全部問答∨ |
keil編譯mem.h報錯 error: #40: expected an identifier .\\third_party\\lwip-1.3.1\\src\\include\\lwip/mem.h(76): error: #40: expected an identifier.\\third_party\\lwip-1.3.1\\src\\include\\lwip/mem.h(88): error: #20: identifier "mem_size_t" is undefined keil 中這里已經(jīng)宏 ...… 查看全部問答∨ |
- 泰克閃耀 2025 慕尼黑上海電子展，引領(lǐng)測試技術(shù)新變革中國上海，2025年4月15日 —— 作為全球電子測試與測量領(lǐng)域的領(lǐng)軍者，泰克科技在2025年4月15日至17日于上海新國際博覽中心舉辦的2025慕尼 ...
- 破解AI集群擴展中的關(guān)鍵瓶頸作者：是德科技產(chǎn)品營銷經(jīng)理Emily Yan人工智能（AI）正以前所未有的速度向前發(fā)展，整個市場迫切需要更加強大、更加高效的數(shù)據(jù)中心來夯實技 ...
- 高性能三通道雙向電源：實現(xiàn)更多測試與更高吞吐量隨著科技的飛速發(fā)展，測試工程師們常常面臨這樣的挑戰(zhàn)：生產(chǎn)需求超出了現(xiàn)有測試系統(tǒng)的能力，或者需要同時測試多個參數(shù)。在這種情況下，傳統(tǒng) ...
- 客戶案例：利用設(shè)備租賃在意外停機期間維持生產(chǎn)運營在當(dāng)今快速發(fā)展的商業(yè)環(huán)境中，企業(yè)面臨著各種不可預(yù)見的挑戰(zhàn)，“設(shè)備意外停機”是企業(yè)在運營中可能遇到的挑戰(zhàn)之一。這種突發(fā)狀況不僅會擾亂 ...
- 是德科技推出用于大規(guī)模AI數(shù)據(jù)中心的系列解決方案為AI基礎(chǔ)設(shè)施提供商提供從物理層到應(yīng)用層數(shù)據(jù)中心模擬和優(yōu)化解決方案驗證和優(yōu)化系統(tǒng)級性能，確保AI數(shù)據(jù)中心的無縫互操作性主動識別可能導(dǎo)致 ...
- 不可錯過的低功耗神器Otii：重新定義功耗優(yōu)化設(shè)計
- 普源精電RIGOL推出MHO2000系列高分辨率示波器
- 是德科技推出1.6T平臺和自動化網(wǎng)絡(luò)互連性能驗證軟件
- 是德科技新增快速、緊湊型測試儀器，擴展射頻和微波產(chǎn)品組合
PSD935G2V-C-12UI- Eddicy推出適用于下一代電動汽車的高性能C803接觸器
- 耐世特推出線控制動系統(tǒng)
- 西木科技推出新一代人形機器人 尺寸及靈活性都與真人相當(dāng)
- 智能體AI卷爆行業(yè)，聯(lián)發(fā)科打響第一槍，AI普及猛踩油門
- 兆易創(chuàng)新高性能GD32A7x車規(guī)級MCU已獲TASKING編譯器支持
- 人形機器人周報|4月16日：多家人形機器人公司拓展應(yīng)用場景
- 嵐圖發(fā)布L3級智能架構(gòu)：安全放在第一位
- 單季融資超80億！人形機器人大爆單
- 小鵬汽車自研AI芯片最快二季度量產(chǎn)上車，替換英偉達芯片！
- 問界、享界再放王炸：星閃車鑰匙開始爆發(fā)！
- MSP430經(jīng)典資料大搜集！贏給力TI 無線運動手表開發(fā)工具?。。?/a>
- 可配置處理器技術(shù)入門
- 【EE團】搶先體驗 ST最新STM32F0308-DISCOVERY開發(fā)工具！
- 免費申請富士通FRAM 曬心得 贏大禮！
- ADI有獎下載活動之16 太陽能光伏逆變器解決方案
- 技術(shù)直播：TI 60G毫米波傳感器概述和應(yīng)用介紹，種草封裝了天線的智能傳感器IWR6843
- 任選下載有禮｜ ADI 【鋰電池解決方案、參考電路合集】
- 泰克 MSO6B 探索營：設(shè)計資源集錦
- 安世半導(dǎo)體&世平集團 Nexperia 在5G基礎(chǔ)架構(gòu)的應(yīng)用 下載贏好禮！
- 【已結(jié)束】 Qorvo & Keysight 直播【新一代無線連接的挑戰(zhàn)與應(yīng)對之道】
京公網(wǎng)安備 11010802033920號