測試儀器選擇：如何選擇合適的示波器帶寬

　　換用2GHz帶寬的示波器之后，我們現在看到的（見圖6）就是比較精確的時鐘信號，上升時間測量結果約為495ps。

　　圖6

　　安捷倫Infiniium系列高帶寬示波器有一個優點，那就是帶寬可以升級。如果2 GHz帶寬對今天的應用已經足夠，那么您開始可以只購買入門級的2-GHz示波器，以后當您需要更高的帶寬時，再將其逐步升級到13 GHz。

　　模擬應用需要的示波器帶寬

　　多年之前，大多數示波器廠商就建議用戶在選擇示波器時，帶寬至少應比最大信號頻率高3倍。盡管這一“3X”準則并不適用于以時鐘速率為基礎的數字應用，但它卻仍然適用于已調RF信號測量等模擬應用。為了便于讀者理解這一三倍乘子的來歷，我們來看一個1GHz帶寬示波器的真正頻率響應。

　　圖7所示為對Agilent1-GHz帶寬示波器MSO6104A的掃頻響應測試（掃頻范圍20 MHz到 2 GHz）。

　　圖7

　　從圖中可以看出，恰好在1 GHz處，輸入信號衰減約為1.7 dB，這還遠未超出定義示波器帶寬的-3 dB限。然而，要想精確測量模擬信號，我們只能利用示波器帶寬中衰減最小的相對平坦的那部分頻帶。對該示波器而言，在其1 GHz帶寬的大約三分之一處，輸入信號基本沒有衰減（衰減為0dB）。但并非所有示波器都具備這樣的頻響。

　　圖8所示的是對另一廠商的1.5-GHz帶寬示波器進行掃頻響應測試的結果。

　　圖8

　　這正是一個遠非平坦頻響的例子。該示波器的頻響既不是高斯頻響也不是最大平坦頻響，反而更像“最大起伏”頻響，而且尖峰現象很嚴重，這會導致波形嚴重失真，不論測量的是模擬信號還是數字信號。不幸的是，示波器的帶寬規范（即輸入信號衰減為3dB的頻率）中對在其他頻率上的信號衰減或放大沒有任何規定。在這臺示波器上，即便是在示波器帶寬的五分之一處，信號也有大約1dB（10%）的衰減。因此，在這種情況下再根據3X準則選擇示波器就很不明智了。所以，在挑選示波器時，最好是選擇著名廠商的產品，而且要密切注意示波器頻響的相對平坦度。 本文小結

　　總的來說，對數字應用而言，示波器帶寬至少應比被測設計的最快時鐘速率快5倍。但在需要精確測量信號的邊沿速度時，則要根據信號的最大實際頻率成分來決定示波器帶寬。

　　對模擬應用而言，示波器帶寬至少應比被測設計中的模擬信號最高頻率高3倍，但這一經驗準則只適用于那些在低頻段上頻響相對平坦的示波器。

　　而且我們選擇示波器時也不能只顧眼前，不管將來。只要預算允許，在今天購買稍優于應用最低要求的示波器可能會在將來為您節約不少投資。