如何選擇一個示波器-專題二

第一章主要講述了PC示波器和臺式示波器的區別，同時討論了示波器探頭的主要特點。本章主要討論一下示波器的核心參數：模擬帶寬、采樣率、AD分辨率。

一、模擬帶寬

目前已經有太多的文章介紹模擬示波器的帶寬，所以這里我不再花太多時間來介紹。簡言之，帶寬就是功率的一半或者-3dB幅度時的頻率，如圖1所示，功率一半也就是電壓的1/ , 例如，用一個100MHz帶寬的示波器采集一個10MHz，1V的正弦波，此時示波器采集到一個標準的正弦波。隨著輸入信號頻率的增加到100MHz時，采集到的正弦波的振幅變為0.707V左右。

圖1 帶寬是功率一半或者-3dB時的頻率。如果輸入一個固定振幅的波形，增加信號頻率，-3dB的位置即是示波器的電壓幅值為實際幅值的0.707倍。

不幸的是，實際應用中我們很可能需要測量的是方波（例如數字系統）而不是正弦波。因為采集方波需要遠高于基本波形的頻率。最常用的原則是選擇一個帶寬是待測數字系統最高信號頻率5倍的示波器。例如，一個66MHz的時鐘信號需要一個330MHz帶寬的示波器。

我用Python 腳本編寫一個模擬濾波器，先對方波進行濾波，然后繪制出濾波結果。圖2 顯示了分別用一個50MHz, 100 MHz, 250 MHz,500 MHz 帶寬對50 MHz方波信號濾波的結果。

圖2 用一個50MHz, 100 MHz, 250 MHz,500 MHz 帶寬對50 MHz方波信號采樣的結果