在测量高速数字信号时,示波器的带宽是不是一定要是信号频率的5倍以上?为什么?

作者&投稿:扈嵇 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
示波器的带宽为什么最好是被测信号的5倍?~

如果是正弦波那就不需要是5倍了,如果是合成波就得选5倍至少3倍,主要是其高次谐波有可能被滤除掉了。
合成信号的频率成份很多,有的是其自身的5倍(五次谐波)甚至更高,如果频率很低就会把其高次的谐波过滤掉,因而频率要选的高些,主要针对研发,维修有时并不是要求很高的。

示波器带宽为示波器所能测量到的电波频率,并不一定是它能测量的最大频率。
因为所有的示波器都有一定程度的误差,示波器的带宽只是一种参考数值。
示波器的带宽至少应比被测系统最快的数字时钟速率高5倍。
如果我们选择的示波器满足这一标准,那么该示波器就能以最小的信号衰减捕捉到被测信号的5次谐波。
信号的5次谐波在确定数字信号的整体形状方面非常重要。但如果需要对高速边沿进行精确测量,那么这个简单的公式并未考虑到快速上升和下降沿中包含的实际高频成分。
40MHz带宽示波器可以很好地测量40MHz的信号。
但是根据示波器带宽的定义,若输入峰峰值为1V的40MHz正弦波到40MHz带宽示波器上,您在示波器上将看到0.707V的信号(30%幅值测量误差)。
如果测试方波,选择示波器的参考标准应是信号上升时间,示波器带宽=0.35/信号上升时间×3,此时您的上升时间测量误差为5.4%左右。
扩展资料:
仪器分类:
示波器可以分为模拟示波器和数字示波器,对于大多数的电子应用,无论模拟示波器和数字示波器都是可以胜任的,只是对于一些特定的应用,由于模拟示波器和数字示波器所具备的不同特性,才会出现适合和不适合的地方。
1、折叠模拟示波器:

模拟示波器的工作方式是直接测量信号电压,并且通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。
2、折叠数字示波器:

数字示波器的工作方式是通过模拟转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息。
数字示波器捕获的是波形的一系列样值,并对样值进行存储,存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止,随后,数字示波器重构波形。
数字示波器可以分为数字存储示波器(DSO),数字荧光示波器(DPO)和采样示波器。
模拟示波器要提高带宽,需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能,对示波管和扫描电路没有特殊要求。
加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理,以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起,成果累累,大有全面取代模拟示波器之势,模拟示波器的确从前台退到后台。
参考资料:
百度百科 ------ 示波器带宽
百度百科 ------ 示波器

确切的说,决定示波器带宽的不是被测信号的频率,而是其上升/下降沿。判断一个信号是不是高速信号,也应该是通过对沿的判断,而不是频率。打个比方,一个方波信号,哪怕它的频率只有100Hz,但是如果它的沿只有100ps,那么我们就可以把它作为高速信号来看待。
回到问题上,我们可以通过公式 tr^2 = tr1^2 + tr2^2 确定示波器的带宽。其中:tr为上升沿测量结果,tr1为测量仪器上升沿(示波器 +探头),tr2为被测信号上升沿。通过该公式,以及测试者对测量结果能容忍的误差,来确定测量仪器的带宽。例如:
能容忍的测量误差为5%,则代入公式可得: (1.05*tr2)^2 = tr1^2 + tr2^2,这样可以通过信号沿tr2反推出对测量仪器上升沿tr1的要求,再通过BW = 0.35/tr1来求得其带宽。

选择示波器的带宽,经验上考虑就是被测信号的速率的2.5倍或信号最高频率的5倍,这样可以看到高速信号的5次谐波。楼上的很准确,但是一般情况下会大致考虑一下。


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在测量高速数字信号时,示波器的带宽是不是一定要是信号频率的5倍以上...
确切的说,决定示波器带宽的不是被测信号的频率,而是其上升\/下降沿。判断一个信号是不是高速信号,也应该是通过对沿的判断,而不是频率。打个比方,一个方波信号,哪怕它的频率只有100Hz,但是如果它的沿只有100ps,那么我们就可以把它作为高速信号来看待。回到问题上,我们可以通过公式 tr^2 = tr1...

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辽宁省19353417337: 示波器主要用途 使用条件及范围 正常使用时必须注意什么 -
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脂馥恒康: 好像1/示波器的有效带宽=1/示波器带宽+1/探头带宽,有可能不准,忘记了带不带平方了...跟信号的上升下降时间也有关系

辽宁省19353417337: 示波器测量高速信号的哪个参数反应所需带宽 -
脂馥恒康: 示波器带宽是指输入一个幅度相同,频率变化的信号,当示波器读数比真值衰减3dB时,此时的频率即为示波器的带宽.也就是说,输入信号在示波器带宽处测试值为真值-3dB,带宽不是示波器能显示的最高频率.

辽宁省19353417337: 数字示波器有什么优点? -
脂馥恒康: 数字示波器的优点有: 1、数字示波器的体积很小并且重量不重,很容易携带,还具有液晶显示器. 2、数字示波器可以长时间的保存一些波形,并且可以对自身储存的一些波形进行全面的分析. 3、数字示波器很适合监测一些单次信号和低频...

辽宁省19353417337: 示波器带宽是否越高越好? -
脂馥恒康: 不一定吧,目前广泛使用的电路板、连接器、电缆和集成模块的上升时间非常有限,以至于高速信号经过传输之后高频分量损耗严重.许多新的第三代标准 (USB3.0, PCIE Gen3, 10G-KR)已经考虑到这一点,要求的带宽比以前低得多.当然,也有一些例外情况,要求更高的带宽.比如100G以太网方案,它采用复杂的调制技术 (DP-QPSK),要求四个模拟输入及超过20 GHz的带宽进行分析.鉴于这些应用,泰克已经宣布,其带宽超过30GHz的示波器将于今年下半年晚些时候推出.

辽宁省19353417337: 怎样用数字示波器测量2Hz脉冲信号 -
脂馥恒康: 1. 首先要确认被测信号的频率在示波器的允许带宽之内.比如说示波器的单次带宽是100MHz(有些示波器的单次带宽要低于重复带宽),而被测信号的带宽是120MHz,那测出来的结果就有很大的误差,误差主要表现在上升时间不够,也就是真正的峰值部分看不到. 2. 第二步,使用正常触发捕获信号.设定一定的触发条件,包括时基、垂直刻度和电平.当屏幕上的信号能够稳定显示了,再把时基和垂直刻度展开. 3. 第三步,将触发模式调整为单次触发.再按“开始/停止”键即可. 4. 如果第二步的时候,屏幕上的信号并不能稳定显示,说明信号比较复杂,这时候要使用触发释抑功能,触发释抑需要一些经验来调整.

辽宁省19353417337: 数字示波器带宽是什么意思?
脂馥恒康: 带宽是示波器的重要指标之一,和放大器带宽定义相同,即所谓-3dB点,在示波器输入端输入正弦波信号时,幅度衰减至原信号幅度的0.707倍的那个频率点,称之为示波器带宽.也就是说,假如一个示波器的带宽为100MHz的话,用它测试一个频率为100MHz,振幅为1Vpp的信号时,最后所测的信号幅度只有100MHz,0.707Vpp了.

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