N越大，說明頻率響應(yīng)越陡峭。上面的關(guān)系式有時也包括在示波器指標(biāo)中，從而給出示波器的響應(yīng)類型。

測量精度

哪一種頻率響應(yīng)類型能提供最好的測量精度，需要考慮最大信號頻率和示波器的采樣混疊誤差。

信號最高頻率

在圖1 的例子中，與高斯響應(yīng)相比，平坦頻率響應(yīng)在-3dB帶寬(1GHz)前衰減較小。因而對在 -3dB 帶寬之內(nèi)的信號頻率成分，平坦響應(yīng)示波器遠(yuǎn)比高斯響應(yīng)示波器測量精度高。例如，讓我們使用這兩種頻率響應(yīng)類型的示波器，比較上升時間為700ps的數(shù)字信號的測量結(jié)果。由上升時間可確定該信號的最高頻率，即 ：

信號最高頻率的定義為：任何一種測量系統(tǒng)(也包括示波器在內(nèi))能精確復(fù)現(xiàn)信號，所對應(yīng)的最高頻率(當(dāng)然包括最高頻率已內(nèi)的頻率成份)。

使用這一關(guān)系式，可得到上升時間為700ps的信號，它主要頻率在714MHz以下。我們從圖1看出對于最高為714MHz的頻率，平坦響應(yīng)示波器比高斯響應(yīng)示波器有更小的衰減，因而能更精確地測量700ps跳變沿的上升時間，如圖2所示。平坦頻響示波器測量該上升時間的誤差為3%，而高斯頻響示波器則達(dá)到9%。

若被測信號上升時間減小特別快(即更快的跳變沿)，高斯響應(yīng)示波器反而會超過平坦響應(yīng)示波器的上升時間測量精度。這是因為隨著信號上升時間減小(即跳變沿更快)， 信號-3dB 以上頻率成分不斷增加，此時平坦響應(yīng)示波器的幅度響應(yīng)將低于高斯響應(yīng)示波器。

圖3是我們例子中所使用的兩種示波器對各種不同上升時間的信號的測量誤差。可以看到在高斯響應(yīng)示波器測量精度超過平坦響應(yīng)示波器交界處，上升時間測量誤差已經(jīng)達(dá)到15%。因此，對于信號上升時間的精確(< 15%)測量，在同樣帶寬時，平坦響應(yīng)示波器遠(yuǎn)優(yōu)于高斯響應(yīng)示波器 。這與一般認(rèn)為“對于理想(快)階躍信號輸入，高斯響應(yīng)示波器比平坦響應(yīng)示波器有更快的上升時間”不符。應(yīng)記住示波器上升時間指標(biāo)本身并不完全說明被測上升時間有多精確，必須同時考慮示波器的頻率響應(yīng)類型。

采樣混疊誤差

數(shù)字示波器使用兩種基本采樣方法：重復(fù)采樣和實時采樣。重復(fù)采樣示波器是將多次采集的樣點構(gòu)建成一個波形，不易產(chǎn)生采樣混疊誤差。實時采樣示波器往往是一次采集捕獲所有的信號信息，或一旦有感興趣的信號就采集，否則一直等待。這里的討論主要針對更常見的實時采樣示波器，它比重復(fù)采樣示波器有更多的優(yōu)點。

數(shù)字實時示波器要精確測量信號，該信號必須沒有過多NyQuist頻率之上的頻率成分，NyQuist頻率等于采樣頻率的一半。在頻域中，高于NyQuist頻率的頻率成分將折合到低于NyQuist頻率。在時域，這一誤差以具有“顫動”跳變沿的脈沖響應(yīng)出現(xiàn)，在不一致的上升時間和時間差測量中，會產(chǎn)生“顫動”的跳變沿。

對于圖1中采樣率為4GHz的例子，NyQuist頻率為2GHz。高斯響應(yīng)示波器允許采樣2GHz以上的頻率成份，這些頻率成份會對信號造成采樣混疊誤差。但平坦響應(yīng)示波器衰減了2GHz以上的所有頻率成份，因此不存在采樣混疊誤差。

為在沒有采樣混疊誤差的情況下精確測量信號，示波器必須有足夠的采樣率。對于高斯響應(yīng)示波器，采樣率通常需要4倍于示波器帶寬，甚至是6倍于示波器帶寬。而平坦響應(yīng)示波器有陡峭的濾波器，因此2.5倍于示波器帶寬的采樣率就能避免混疊誤差。