关于示波器的带宽 汪进进 美国力科公司深圳代表处 带宽被称为示波器的第一指标,也是示波器最值钱的指标
示波器市场的划分常以带宽作为首要依据,工程师在选择示波器的时候,首先要确定的也是带宽
在销售过程中,关于带宽的故事也特别多
通常谈到的带宽没有特别说明是指示波器模拟前端放大器的带宽,也就是常说的-3dB 截止频率点
此外,还有数字带宽,触发带宽的概念
我们常说数字示波器有五大功能,即捕获(Capture),观察(View),测量(Measurement),分析(Analyse)和归档(Document)
这五大功能组成的原理框图如图1 所示
图 1,数字示波器的原理框图 捕获部分主要是由三颗芯片和一个电路组成,即放大器芯片,A/D 芯片,存储器芯片和触发器电路,原理框图如下图 2 所示
被测信号首先经过探头和放大器及归一化后转换成 ADC 可以接收的电压范围,采样和保持电路按固定采样率将信号分割成一个个独立的采样电平 ,ADC 将这些 电平 转化成数字的采样点,这些 数字采样点保存在采集 存储器里 送 显 示和测量分析处理
图 2,示波器捕获电路原理框图 示波器放大器的典型电路如图3 所示
这个电路在模拟电路教科书中处处可见
这种放大器可以等效为 RC 低通滤波器如图4 所示
由此等效电路推导出输出电压和输入电压的关系,得出理想的幅频特性的波特图如图5 所示
图3,放大器的典型电路 图4,放大器的等效电路模型 图5,放大器的理想波特图 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,推导过程如下图6 所示
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