基于siglent來定量檢測(cè)數(shù)字示波器的帶寬

　　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。

　　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。

　　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(jiǎn)化為　　：

　　公式2：　　

　　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。