示波器探頭的上升時(shí)間和帶寬
示波器最主要的三個(gè)局限性是：靈敏度不足、輸入電壓的容許范圍太小以及帶寬有限。
除了在信號(hào)靈敏度要求很高的特殊場(chǎng)合，通常我們都能夠保證信號(hào)電平高于一般示波器的最低信號(hào)靈敏度電平：高電平數(shù)字信號(hào)的最大電平小于5V，這也在大多數(shù)示波器的最大電壓測(cè)量范圍之內(nèi)。由此看來(lái)，最嚴(yán)重的限制是帶寬。
毋庸置疑，財(cái)示波器的探頭一樣，示波器的垂直放大器也有一個(gè)帶寬率。這個(gè)數(shù)值是什么含義呢？很少有工程師會(huì)用100MHZ的示波器去測(cè)量200MHZ的數(shù)字信號(hào)，但是用它去測(cè)量99MHZ的信號(hào)又會(huì)怎樣呢？帶寬的精確含義到底是什么呢？它又如何對(duì)數(shù)字信號(hào)產(chǎn)生影響呢？
圖3.1給我們提供了一些線索。圖中的兩個(gè)波形是用兩個(gè)帶寬相差很大的示波器探頭觀察同一個(gè)信號(hào)所看到的結(jié)果。上面的波形上升很快，而下面的則慢得多。上面記錄的波形用的是上升時(shí)間很快的探頭，而下面的波形，則用的是6MHZ帶寬的探頭。這個(gè)6MHZ帶寬的探頭。原本用于過(guò)濾噪聲，同時(shí)具有很高的輸入阻抗，在這里主要是為了突出信號(hào)通過(guò)不同探頭時(shí)的區(qū)別。帶寬較低的探頭使輸出信號(hào)模糊，使其上升沿和下降沿都變得更加緩慢。用信號(hào)處理的術(shù)語(yǔ)來(lái)講，就是低帶寬的探頭濾除了被測(cè)信號(hào)的高頻分量。
為了顯示得更加清楚，圖3.2把示波器分成了幾個(gè)部分，分別為輸入信號(hào)，探頭和垂直放大器，在圖3.2中一個(gè)理想信號(hào)的上升沿極窄，分別輸入給各級(jí)部件，以便我們能夠看到信號(hào)在通過(guò)系統(tǒng)不同階段時(shí)的畸變程度。探頭和垂直放大器對(duì)信號(hào)有同樣的影響；都減緩了信號(hào)的上升時(shí)間。
圖3.2分別量化了每個(gè)處理階段上升時(shí)間劣化的程度。
當(dāng)一個(gè)實(shí)際信號(hào)通過(guò)如圖3.3所示的探頭和垂直放大器組成系統(tǒng)時(shí)，得到的上升時(shí)間等于每個(gè)部件上升時(shí)間平方之和的平方根。
只要處理過(guò)程是級(jí)聯(lián)的方式，就應(yīng)該將各個(gè)上升時(shí)間的平方累加。在這個(gè)例子中，適當(dāng)?shù)纳仙龝r(shí)間值應(yīng)該取10~90%上升時(shí)間。
示波器生產(chǎn)廠商通常采用的是探頭和垂直放大器的3DB帶寬，即F3DB，而不是其上升時(shí)間。3DB帶寬和10~90%上升時(shí)間的轉(zhuǎn)換關(guān)系如下面所示，也可參見(jiàn)這此近似值假設(shè)探頭的頻率響應(yīng)是幾個(gè)頻率極點(diǎn)彼此接近的隨機(jī)濾波器的組合，是高斯型的。
有此示波器生產(chǎn)廠商的指標(biāo)中會(huì)提到RMS帶寬，又稱(chēng)等效噪聲帶寬FRMS，其轉(zhuǎn)換式如下也可參見(jiàn)式：
有時(shí)我們會(huì)用到從市場(chǎng)上買(mǎi)到的探頭，這時(shí)要分析它的簡(jiǎn)單低通濾波器特性，這些濾波器并不具有高斯頻率響應(yīng)曲線。在這種情況下，電路的10~90%上升時(shí)間與濾波器的時(shí)間常數(shù)有如下關(guān)系：
下載文檔北京2022年10月18日 /美通社/ -- 10月14日，國(guó)際數(shù)據(jù)公司（IDC）發(fā)布《2022Q2中國(guó)軟件定義存儲(chǔ)及超融合市場(chǎng)研究報(bào)告》，報(bào)告顯示：2022年上半年浪潮超融合銷(xiāo)售額同比增長(zhǎng)59.4%，近5倍于...
關(guān)鍵字： IDC BSP 數(shù)字化 數(shù)據(jù)中心東京2022年10月18日 /美通社/ -- NIPPON EXPRESS HOLDINGS株式會(huì)社(NIPPON EXPRESS HOLDINGS, INC.)旗下集團(tuán)公司上海通運(yùn)國(guó)際物流有限公司(Nipp...
關(guān)鍵字： 溫控 精密儀器 半導(dǎo)體制造 BSP
廠商專(zhuān)欄
熱門(mén)文章
- 王騰被小米突然辭退 網(wǎng)友擠爆雷軍評(píng)論區(qū)：后者淡定健身
- 曝5家中國(guó)車(chē)企在澳或面臨4700萬(wàn)重罰！
- 美國(guó)給芯片裝后門(mén)方法揭秘后！NVIDIA緊急暫停生產(chǎn)H20芯片
- 我國(guó)鋰電池大突破：能量密度和續(xù)航能力提高2-3倍 可量產(chǎn)
- 英偉達(dá)同意H20芯片在中國(guó)銷(xiāo)售額15%上交美國(guó)：我國(guó)回應(yīng)
- OpenAI王炸來(lái)了！GPT-5有望明天發(fā)布 免費(fèi)無(wú)限使用
- 周鴻祎談?dòng)ミ_(dá)芯片是否“留后門(mén)”：技術(shù)上很難判斷
- 稚暉君機(jī)器人公司否認(rèn)借殼上市 回應(yīng)：只是收購(gòu)了一家上市公司
- 新一代國(guó)產(chǎn)C86處理器9月見(jiàn) 兼容數(shù)百萬(wàn)款x86軟件
- 尊湃芯片竊密案宣判：創(chuàng)始人獲刑6年，華為勝訴！
編輯精選
論壇活動(dòng)
論壇熱帖
- 這兩個(gè)小鐵片是焊接加固用的嗎？
- 求一款單片機(jī)
- ESP32-S3(N4) IoT 開(kāi)發(fā)板以WIFI方式控制色彩效果
- 從LiteOS到HarmonyOS：華為操作系統(tǒng)的進(jìn)化之路
- 傾佳電子大功率工業(yè)傳動(dòng)市場(chǎng)：駕SiC馭碳化硅功率模塊帶來(lái)的技術(shù)顛覆
- 傾佳電子功率與電池制造的交匯：碳化硅器件如何革新電池化成與測(cè)試技術(shù)
- 與AI再探STM32FXXX簡(jiǎn)易示波器和頻譜儀設(shè)計(jì)制作
- stm32Hal庫(kù)移植freemodbus，modbusRTU功能實(shí)現(xiàn)
- 電腦的基本組成與拼裝
- SMT與DIP在PCBA加工中的關(guān)鍵差異解析
技術(shù)子站
資料下載
技術(shù)學(xué)院
- TrendForce集邦咨詢(xún)：受QLC產(chǎn)品熱度的外溢效應(yīng)驅(qū)動(dòng)，預(yù)計(jì)NAND Flash 4Q25價(jià)格將上漲5-10%
- TrendForce集邦咨詢(xún): 十一長(zhǎng)假將至，LCD電視面板大廠計(jì)劃調(diào)降稼動(dòng)率穩(wěn)運(yùn)維
- TrendForce集邦咨詢(xún)：4Q25 DRAM價(jià)格延續(xù)漲勢(shì)，服務(wù)器需求提前發(fā)酵、舊制程產(chǎn)品漲幅仍較大
- 一文搞懂如何最大限度降低?uk穩(wěn)壓器的輻射
- PCB板層設(shè)計(jì)與電磁兼容性的關(guān)系解析
- 干貨分享！AC/DC與DC/DC轉(zhuǎn)換器的工作原理與應(yīng)用
- PCB板的類(lèi)型匯總
- 盤(pán)點(diǎn)MCU 也需要AI的原因詳解
