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上升時間測量與示波器帶寬的兩三事


  來源: 儀器儀表商情網(wǎng) 時間:2015-09-23 作者:Stanford
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如上文所言,示波器對測量信號的幅度上有衰減。根據(jù)上升時間的定義,幅度的誤差必然會導(dǎo)致上升時間的出錯,從而引入了誤差。在日常使用中,對示波器測得的上升時間,必須考慮到示波器對其的影響。通常來說,可以根據(jù)示波器的帶寬,引入一個示波器自身上升時間的概念Ttro,其定義為Ttro=0.35/BW,BW即為示波器的帶寬。對于200MHz的示波器,可得Ttro=0.35/200MHz=0.35*5ns=1.75ns.而對于上升時間為T的信號來說,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式,可以得出測量的上升時間為Tmea = sqrt(Ttro^2+ T^2)。T與Tmea的差距,就是測量的誤差了。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式,測量的上升時間還可以評價(jià)示波器帶寬是否滿足其標(biāo)定帶寬。給示波器輸入一個上升沿極快的信號,其上升時間為ps級別的。這樣在公式中T是可以忽略不計(jì)的,公式中起作用的為示波器自身的Ttro。此時示波器的測量值,應(yīng)當(dāng)小于其計(jì)算的上升時間(因?yàn)槭静ㄆ鞯膸捠橇粲性A康模?/span>

綜述

示波器測量上升時間有誤差,那對電壓的測量呢?示波器內(nèi)的ADC的分辨率一般為8Bit(目前有廠家提升到10bit、12bit),其增益準(zhǔn)確度與偏移準(zhǔn)確度約在±2%左右。在測量直流電壓的準(zhǔn)確度上,其還不如一個3位半的手持萬用表。在測量時間精度上,示波器時基的誤差約在0.5ppm至30ppm之間,即在十萬分之3以內(nèi),這相比于專業(yè)的頻率計(jì),誤差還是挺大了。既然示波器測量值都比其他儀器差,那示波器的價(jià)值何在?其實(shí)對于示波器來說,應(yīng)該視為定性觀察的工具,是在日常電路研發(fā)、調(diào)試中發(fā)現(xiàn)Bug的好幫手,而不是定量測量的儀器。在電壓測量測量中,示波器比萬用表優(yōu)勝于能觀察波形;而對于頻率測量,示波器比頻率計(jì)更能觀看信號頻率的抖動。

目前的示波器發(fā)展越來越快,功能亦越來越強(qiáng)大。就廣州致遠(yuǎn)新推出的ZDS2024 Plus而言,其支持250M點(diǎn)的超大儲存,支持20多種協(xié)議觸發(fā)與解碼。更令人驚奇的是,該解碼是支持全儲存深度的數(shù)據(jù)解碼,所有數(shù)據(jù)一覽無遺。若搭配上示波器的強(qiáng)大的分段采樣與搜索功能,ZDS2024 Plus馬上化身為一臺強(qiáng)大的協(xié)議分析儀。

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