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如何選擇合適的數(shù)字示波器

    在選擇數(shù)字示波??? 時，我們主要考慮其是否能夠真實(shí)地輸出被測信號源，即輸出信號源與被測信號源的一致性。數(shù)字示波器的性能很大程度上影響到其實(shí)現(xiàn)信號源完整性的能力，下面根據(jù)其主要性能指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)分析。
1帶寬
    數(shù)字示波器帶寬指輸入不同頻率的等幅正弦波信號源，當(dāng)輸出波形的幅度隨頻率變化下降到實(shí)際幅度的70.7％時的頻率值（即f-3dB）。帶寬決定了數(shù)字示波器對信號源的基本測量能力。隨著信號源頻率的增加，數(shù)字示波器對信號源的精準(zhǔn)輸出能力下降。實(shí)際測試中我們會發(fā)現(xiàn)，當(dāng)被測信號源的頻率與數(shù)字示波器帶寬相近時，數(shù)字示波器將無法分辨信號源的高頻變化，輸出信號源出現(xiàn)失真。例如：頻率為100MHz、電壓幅度為1V的信號源用帶寬為100MHz的數(shù)字示波器測試，其輸出的電壓只有0.7V左右。圖2為同一階躍信號源用帶寬分別為4GHz、1.5GHz和300MHz的數(shù)字示波器測量所得的結(jié)果。從圖中可以看出，數(shù)字示波器的帶寬越高，信號源的上升沿越陡，輸出的高頻分量成分越多，再現(xiàn)的信號源越精準(zhǔn)。實(shí)際應(yīng)用中考慮到價格因素（數(shù)字示波器帶寬越高價格越貴），經(jīng)過實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，我們發(fā)現(xiàn)只要數(shù)字示波器帶寬為被測信號源*高頻率的3-5倍，即可獲得±3%到±2%的精度，滿足一般的測試需求。
2上升時間。
    上升時間的定義為脈沖幅度從10％上升到90％的這段時間（如圖3所示），它反映了數(shù)字示波器垂直系統(tǒng)的瞬態(tài)特性。數(shù)字示波器必須要有足夠快的上升時間，才能精準(zhǔn)地捕獲快速變換的信號源細(xì)節(jié)。數(shù)字示波器的上升時間越快，對信號源的快速變換的捕獲也就越精準(zhǔn)。
3頻率反響。
    頻率反響為當(dāng)輸入不同頻率的等幅正弦波信號源時的反響性能，它包含從直流或交流低頻幾赫茲的正弦信號源一直到無法輸出幅度的頻率為止的全部頻率范圍內(nèi)的幅度反響。實(shí)際測量中只考慮帶寬性能還不足以保證數(shù)字示波器能夠精準(zhǔn)重現(xiàn)原始信號源，在對數(shù)字示波器計(jì)量工作中，我們發(fā)現(xiàn)有的數(shù)字示波器頻率反響曲線在低頻段并不平坦，會出現(xiàn)較大的起伏，如果測試相應(yīng)頻率的信號源就會出現(xiàn)失真現(xiàn)象。此時，即使數(shù)字示波器的帶寬比被測信號源頻率高出很多，也不能真實(shí)重現(xiàn)信號源。因此，在選擇數(shù)字示波器時，針對不同的被測信號源，其頻率反響也是重點(diǎn)考慮的性能指標(biāo)之一。
4采樣速率。
    數(shù)字示波器的采樣速率表示為樣點(diǎn)數(shù)每秒（S/s）。采樣速率越快越能真實(shí)重現(xiàn)原始信號源。根據(jù)奈奎斯特定理，采樣速率要大于等于2倍的被測信號源頻率，才能不失真地還原原始信號源。但這個定理的前提是基于無限長的時間和連續(xù)的信號源，在實(shí)際測試中，數(shù)字示波器的技術(shù)無法滿足此條件。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累，數(shù)字示波器為了精準(zhǔn)地再現(xiàn)原始信號源，采樣速率一般為原始信號源*高頻率的2.5-10倍。

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