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示波器常见反响特性有哪些

示波器是一种常用的电子测量仪器,具有测量精度高、稳定性好、耐用性强、使用寿命长等多种的优点。用户在使用示波器的时候对于示波器常见的

示波器是一种常用的电子丈量仪器,具有丈量精度高、稳定性好、耐用性强、运用寿命长等多种的长处。用户在运用示波器的时分关于示波器常见的反响特性都有详细的了解过吗?今日小编就来为我们详细介绍一下示波器常见的反响特性有哪些吧,期望能够协助到我们。

示波器的反响特性会对信号的波形有所影响,并改动信号上升时刻的核算。当Pentium4进千兆赫年代后,SerialATA及PCIExpress等高速接口或总线也连续逾越了Gbps,挑选恰当的探针当然是一件重要的事,但挑选适宜的示波器也是不行短缺的作业。

丈量波形从输入连接器通过采样和信号处理显现在屏幕上,一起保存数据。一旦挑选了不恰当的示波器,波形就可能变形。尤其在丈量像PCIExpress高速串行接口的波形时,不只要衡量采样频率及带宽,还必须对示波器的反响特性有所认知。比方,在丈量十分峻峭的信号变化时,会由于示波器反响特性的差异而有所不同。

反响体系分为两大类

示波器的反响特性泛指从输入端的连接头到画面显现整个丈量体系的“传递特性”。一般能够分为高斯(GaussianResponse)型反响体系和砖墙(Brick-wallResponse)型反响体系两大类。砖墙型反响体系也称平整反响型(FlatResponse)。

要区别或比较这两类体系的差异,最简略的办法便是看“-3dB频率特性”及“步级(Step)波形的反响”这两个基本参数。

常用的模仿示波器归于高斯型反响体系,其频率特性会在右肩端缓慢下滑,而步级波形的输入即便再峻峭,也不简单产生波形失真,即不会产生步级波形瞬间的前冲(Preshoot)、波形后的过冲(Overshoot)或波形上下轰动的振铃(Ringing)等现象。在丈量短过渡时刻的数字电路信号时,这是很抱负的特性。

模仿示波器必须将输入端输入的数mV细小电压信号通过几级的扩大电路,改换成数百mV的电压,以保证满足驱动CRT显现。这些扩大电路的频率反响特性正是高斯型的。

而在丈量高速串行接口的波形时,一般选用实时采样方法的宽带数字示波器,这类示波器多选用砖墙反响型的应对体系。

砖墙反响型的应对特性又称“最高平整应对”,在频带内频率响应极为平整,而到了频带外的转降(Roll-Off)时,信号适当峻峭。像这样抱负的频率特性,在频带内的信号振幅是不会有衰减现象产生的。超越频带之外,信号振幅就成为零。

与高斯反响示波器比较,砖墙反响型示波器仍是有几个缺陷:

关于输入步级波形的反响,简单呈现前冲或过冲波形

示波器上升时刻较长,换言之,便是反响比较慢

这儿所说的示波器上升时刻,是指步级输入对应到输出波形的上升时刻。这个时刻越短,代表示波器越能忠实地展现出从输入连接器端丈量到的波形。因而,示波器上升时刻便是其高频特性的代名词。一起,数字信号的上升时刻,一般是指从低位阶搬迁到高位阶的时刻。一般指信号位阶10%~90%的上升搬迁时刻,而关于高速数字通信来说,大多是指20%~80%的时刻搬迁。

下面这两个数学式可用来预算砖墙反响型及高斯反响型示波器的上升时刻:

砖墙反响型示波器的上升时刻(ns)=0.45/带宽(GHz)

高斯反响型示波器的上升时刻(ns)=0.35/带宽(GHz),抱负上应该是0.338/带宽(GHz)

虽然砖墙反响型示波器的上升时刻略逊一筹,实时采样的宽带数字示波器机种首要仍是选用砖墙反响型的应对特性。细心探求起来,首要的内涵理由有二。其一,是要逃避输入信号与输出信号电压振幅的差错,由于高斯反响型示波器在频带内的振幅差错太大。从图2所示两种示波器的频率响应图能够看出它们在这方面的好坏。假定输入信号带宽为1GHz,采样频率4GHz,由图2所示可看出,高斯反响型示波器的频率特性在右肩缓慢下滑,尤其在超越带宽1/3的频带范畴,波形显着衰减,即信号差错大。

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