下麵我們(men) 將用幾個(ge) 帶寬不同的示波器對與(yu) 該例中的信號具備類似特性的一個(ge) 數字時鍾信號進行測量。

　　不同帶寬示波器對同一數字時鍾信號的測量比較

　　圖3給出了利用Agilent 公司帶寬為(wei) 100MHz的示波器 MSO6014A測量一個(ge) 邊沿速度為(wei) 500ps（從(cong) 10%到90%）的100MHz數字時鍾信號得到的波形結果。

　　圖3

　　從(cong) 圖中可以看出，該示波器主要隻通過了該時鍾信號的100MHz基本頻率成分，因此，時鍾信號顯示出來大約是正弦波的形狀。帶寬為(wei) 100MHz的示波器對許多時鍾速率在10MHz 到 20MHz 範圍的基於(yu) MCU的8bit設計而言可能非常合適，但對於(yu) 這裏測量的100MHz的時鍾信號就明顯不夠了。 圖4給出了利用Agilent公司500MHz帶寬的示波器MSO6054A測量同一信號的結果。

　　圖4

　　從(cong) 圖中可以看出，該示波器最高能捕捉到信號的5次諧波，這恰好滿足了我們(men) 在前麵給出的第一個(ge) 經驗建議。但在我們(men) 測量上升時間時發現，用這台示波器測量得到的上升時間約為(wei) 750ps。在這種情況下，示波器對信號上升時間的測量就不是非常準確，它得到的測量結果實際上很接近它自己的上升時間（700ps），而不是輸入信號的上升時間（接近500ps）。這說明，如果時序測量比較重要，那麽(me) 我們(men) 就需要用更高帶寬的示波器才能滿足這一數字測量應用的要求。

　　換用Agilent1-GHz帶寬的示波器MSO6104A之後，我們(men) 得到的信號圖像（見圖5）就更準確了。

　　圖5

　　在示波器中選擇上升時間測量後，我們(men) 得到的測量結果約為(wei) 550ps。這一測量結果的精度約為(wei) 10%，已經非常讓人滿意，尤其在需要考慮示波器資金投入的情況下。但有時，即便是1GHz帶寬示波器得到的這種測量結果也可能被認為(wei) 精度不夠。如果我們(men) 要求對這個(ge) 邊沿速度在500ps的信號達到3%的邊沿速度測量精度，那麽(me) 我們(men) 就需要2 GHz或更高帶寬的示波器，這一點我們(men) 在前麵的例子中已經提到。

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

　　圖6

　　安捷倫(lun) Infiniium係列高帶寬示波器有一個(ge) 優(you) 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，那麽(me) 您開始可以隻購買(mai) 入門級的2-GHz示波器，以後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”準則並不適用於(yu) 以時鍾速率為(wei) 基礎的數字應用，但它卻仍然適用於(yu) 已調RF信號測量等模擬應用。為(wei) 了便於(yu) 讀者理解這一三倍乘子的來曆，我們(men) 來看一個(ge) 1GHz帶寬示波器的真正頻率響應。

　　圖7所示為(wei) 對Agilent1-GHz帶寬示波器MSO6104A的掃頻響應測試（掃頻範圍20 MHz到 2 GHz）。

　　圖7

　　從(cong) 圖中可以看出，恰好在1 GHz處，輸入信號衰減約為(wei) 1.7 dB，這還遠未超出定義(yi) 示波器帶寬的-3 dB限。然而，要想精確測量模擬信號，我們(men) 隻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(wei) 0dB）。但並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(ge) 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(yan) 重，這會(hui) 導致波形嚴(yan) 重失真，不論測量的是模擬信號還是數字信號。不幸的是，示波器的帶寬規範（即輸入信號衰減為(wei) 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。在這台示波器上，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(chan) 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鍾速率快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(jue) 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，但這一經驗準則隻適用於(yu) 那些在低頻段上頻響相對平坦的示波器。

　　而且我們(men) 選擇示波器時也不能隻顧眼前，不管將來。隻要預算允許，在今天購買(mai) 稍優(you) 於(yu) 應用最低要求的示波器可能會(hui) 在將來為(wei) 您節約不少投資。