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技術(shù)分享:基于siglent來定量檢測(cè)數(shù)字示波器的帶寬

2013-06-08 15:48 來源:電源網(wǎng) 編輯:云際

示波器最主要參數(shù):帶寬(Bandwidth),決定了示波器的測(cè)量頻率范圍。當(dāng)我們拿到一臺(tái)數(shù)字示波器時(shí),如何自己檢測(cè)帶寬是否滿足廠家標(biāo)稱指標(biāo)呢?下面我們就以鼎陽SDS1072CML為例檢測(cè)其帶寬,其標(biāo)稱的帶寬70MHz。

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(dāng)于一個(gè)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(hào)的幅度下降到3dB(70.7%),此時(shí)的頻率點(diǎn)稱為示波器的帶寬。

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根據(jù)示波器帶寬的定義,我們可以通過輸入頻帶范圍超過示波器帶寬的線性慢速掃描信號(hào)來檢測(cè)。為了保證帶寬檢測(cè)的精確性,檢測(cè)時(shí)要注意阻抗匹配問題。信號(hào)發(fā)生器選擇50ohm輸出阻抗,選用50ohm的BNC同軸電纜線,在示波器輸入端添加50ohm阻抗匹配器。

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如圖所示,頻帶范圍:1MHz—240MHz,掃描時(shí)間80s,可得每格時(shí)基15MHz頻率差,屏幕中央頻率105MHz。示波器時(shí)基檔位調(diào)節(jié)到5s/div(此時(shí)進(jìn)入掃描狀態(tài),沒有死區(qū)時(shí)間,所以數(shù)據(jù)點(diǎn)都顯示在屏幕上)。


信號(hào)的幅度下降到3dB(70.7%)時(shí),此時(shí)頻率大約為117MHz,即BW≈117MHz,遠(yuǎn)高于示波器標(biāo)稱的70MHz的帶寬。

上面我們用觀察線性掃頻信號(hào)的方法定量分析了示波器的帶寬,下面我們用示波器的另一個(gè)參數(shù)(上升時(shí)間)來分析示波器帶寬。用信號(hào)發(fā)生器向示波器輸入快速上升沿信號(hào),通過用示波器測(cè)量其上升時(shí)間,最后算得帶寬。

公式1:

為方便計(jì)算,簡化為  :

公式2:  

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信號(hào)實(shí)際上升時(shí)間

將示波器調(diào)節(jié)到等效采樣,此時(shí)采樣率達(dá)到了50GSa/s,測(cè)量更精確。

如圖所示,

由公式2可得

再由公式1計(jì)算可得:

兩種方法的計(jì)算結(jié)果十分接近,說明兩種方法都是正確可行的。可以確定這臺(tái)SDS1072CML的帶寬在110MHz—120MHz之間。

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