基于siglent來定量檢測數(shù)字示波器的帶寬

　　示波器最主要參數(shù)：帶寬(Bandwidth)，決定了示波器的測量頻率范圍。當(dāng)我們拿到一臺數(shù)字示波器時(shí)，如何自己檢測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來檢測。為了保證帶寬檢測的精確性，檢測時(shí)要注意阻抗匹配問題。信號發(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。用信號發(fā)生器向示波器輸入快速上升沿信號，通過用示波器測量其上升時(shí)間，最后算得帶寬。

　　公式1：

　　為方便計(jì)算，簡化為　　：

　　公式2：　　

　　信號實(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SDS1072CML的帶寬在110MHz—120MHz之間。