无锡响应式网站建设,网站流量指标有哪些,大数据营销,源码编辑器网页版示波器模拟带宽的定义大家都比较熟悉#xff0c;是针对于正弦波信号定义的。从频域上看#xff0c;正弦波信号的频谱就是单根谱线#xff0c;只要示波器的带宽不小于信号的频率#xff0c;那么就可以有效观测到波形。若要追求更高的幅度测试精度#xff0c;则可以按照5倍法…示波器模拟带宽的定义大家都比较熟悉是针对于正弦波信号定义的。从频域上看正弦波信号的频谱就是单根谱线只要示波器的带宽不小于信号的频率那么就可以有效观测到波形。若要追求更高的幅度测试精度则可以按照5倍法则选择示波器的带宽即示波器带宽不低于待测信号频率的5倍与正弦波信号不同脉冲信号由于具有很多谐波频率分量为了信号保真度其对示波器的带宽提出了更高的要求。脉冲信号又分为基带脉冲信号和射频脉冲信号本文将从这两个方面着手定性的分析脉冲信号测试对示波器带宽的要求。
1. 基带脉冲信号测试对于这类信号有一个参数对示波器的带宽要求极高那就是上升/下降时间。如果比较关注上升/下降时间的测试精度则示波器本身的上升时间一定要尽量小这就要求带宽足够大具体选择方法可参考文章《选择示波器时的“5倍法则”》。
如果不要求准确测试上升/下降时间而关注更多的是脉宽、周期、幅度等参数则应该如何选择示波器带宽呢这就需要了解基带脉冲信号的频谱了假设图1所示基带脉冲的脉宽为PW周期为 PRI则相邻谱线间距为 1/PRI。为方便起见图2所示的频谱示意图只包含了主瓣和第一旁瓣理论上讲脉冲的频谱包含无数多个旁瓣只是越远离主瓣旁瓣的幅度越小。 图1. 基带脉冲信号
从示波器的角度讲如果要得到良好的观测效果当然带宽越大越好这样脉冲有更多的旁瓣会被采集波形保真度会更好。如果示波器的带宽不够那么高频谐波分量就会被抑制掉从波形上看快沿变缓了。举一个极端的例子如果示波器的带宽只允许基波通过则看到的波形就是一个正弦波。对于基带脉冲信号的频谱脉宽PW决定了第一零点带宽脉冲的大部分功率都集中在了第一零点带宽以内。当然脉冲信号的频谱服从Sa(f) 函数分布第一旁瓣也携带较多的功率距离主瓣越远的旁瓣携带的功率越少。
推荐的示波器带宽至少要能够包含第1旁瓣才会得到比较好的测试效果。举例基带脉冲宽度为1ns则第一零点带宽为1GHz如果要覆盖第一旁瓣则建议示波器的带宽为2GHz或者更大。 图2. 基带脉冲信号的频谱示意
图2. 射频脉冲的测试与基带脉冲不同射频调制脉冲是指在脉内引入了载波图3给出了最简单的射频脉冲。从本质上讲这种射频脉冲生成的过程就是基带脉冲对载波调幅的过程因此射频脉冲的频谱与基带脉冲频谱基本相同只是前者将频率搬移至载波 fc 处如图4所示。对于射频脉冲信号的测试如何考虑示波器的带宽呢
类似地如果对上升沿/下降沿测试要求不高则推荐的示波器的带宽应在原来的基础上再加上 fc。举例射频脉冲载波频率为1GHz脉宽为1ns则推荐的示波器带宽不应低于3GHz。 图3. 最简单的射频脉冲脉内为CW信号 图4. 射频调制脉冲的频谱示意图
以上考虑的是简单射频脉冲的情况对于采用复杂调制的射频脉冲信号又该如何选择带宽呢以应用较多的线性调频脉冲(chirp pulse)为例其频谱不再服从Sa(f) 分布而是类似于带通滤波器的幅频响应没有较高幅度的旁瓣如图5所示这是使用泰克示波器 MSO64 的全新频谱分析模式Spectrum View 实测的chirp pulse 波形和频谱。Chirp pulse 信号具有一定的调制带宽BW测试这类信号时推荐的示波器带宽不能小于fc BW/2 . 图5. 使用泰克MSO64示波器实测的chirp pulse波形及频谱
以上便是要给大家分享的内容希望对大家有所帮助~~
本期原创工程师Knight
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