答:带宽是限制被测信号高频分量被捕获的门槛。使用泰克的示波器每个被测信号周期只需2.5个点就能够最大限度的重构波形。其它一些示波器需要大于4个样点/周期,即100MHZ带宽示波器单次采集至少需要400MS/s的采样率,有些示波器甚至需要10个点(线性内插技术)才可能正真的保证采集信号有意义。
答:在示波器的规范中并没有平坦相应和高斯相应的指标。在示波器中会出现类似的比较或探讨,可能有如下原因:
众所周知,示波器是时域的仪器,从泰克发明第一台可触发的模拟示波器以来,示波器的带宽一直是最重要的指标,它是指示波器内部的前置放大器的模拟带宽。但是,示波器带宽的定义却是频域的定义,即正弦波幅度衰减到-3dB点时的频率点。一个复杂高速信号富有丰富的频谱分量,若需要精确测量信号,必须知道它们的每一个频谱分量的幅度和相位,所以示波器的幅频特性和相频特性非常重要。
从最近几年的发展来看,目前数字示波器的带宽越做越高,从泰克2000年推出TDS7000 4GHZ带宽示波器,2001年推出TDS6000 6GHZ带宽示波器, 2003年推出TDS7704B 7GHZ带宽示波器,到最近TDS6804B 8GHZ带宽示波器,带宽几乎每年都在提升。当示波器带宽到达几个GHZ时,前置放大器作为模拟器件,保证良好的幅频和相频特性越来越难,泰克是掌握这一最关键技术的唯一公司。有些厂商没办法做到,就必须采用其它的一些方法来修补模拟器件带宽的不足,获得更高的带宽,频响曲线自然发生变化。
随着目前各种高速信号慢慢的变多,信号速率慢慢的变快,对实时示波器提出了新的要求,示波器厂商的数字示波器中也出现了一些新的技术,最显著的是示波器通过数字信号处理技术(DSP)来得到更优秀的性能。DSP就在数字示波器主要使用在包括:
其中泰克的第三代示波器(DPO)就是DSP技术的最好体现。合理的利用DSP能提高示波器测试的信号保真度。但是,DSP技术的使用会是每一个示波器的使用者产生迷惑,特别是在“带宽是不是能够通过DSP能提高”,“示波器的带宽是模拟带宽,和DSP技术有何关系”,“当前的示波器带宽到底是模拟带宽还是DSP带宽?”“DSP技术带来的负面效应是什么?”
在泰克最新的TDS6804B 8GHZ带宽的示波器中的模拟带宽是7GHZ,通过DSP增强后的带宽是8GHZ,为了能够更好的保证每一个测试人员对这两种方式的理解,在TDS6804B中能打开和关闭DSP的带宽增强功能。泰克将DSP增强带宽带来的优点和问题告诉每一个测试人员,帮助测试人员理解模拟带宽和DSP增强带宽的测试结果,更好的进行高速信号测试。
35. 除高斯响应示波器和平坦响应示波器之外,还有基于其它响应的示波器吗?
答:示波器前置放大器的频响特性是决定测试结果的最重要的条件,它由模拟器件决定。重点是用何种方法来获得足够的频响。
36. 以前在用TDS744,TDS745等示波器时,使用的是无源探头(如P6139A,带宽500M)。在购买了有源探头(P6237)之后, 从测试波形来看(特别是测高频信号时),两者的测试结果差异较大。 从探头参数得知, 有源探头的输入电容《1pF,而无源探头则为10pF左右。 这样看来应该是有源探头的测试结果更能反映信号真实的情况。 既然无源探头对高频信号衰减很大, 那么500M的带宽有什么意义呢? 如何根据测试情况来选择使用有源或无源探头?
答:您的P6139A探头加上泰克的500MHz示波器典型带宽值还是能达到500MHz,但是正如您所说,其输入电容不同,这一电容将产生对于待测信号的负载效应,造成信号振铃,形状发生改变,因此这样一个时间段使用有源探头时能反映信号的真实情况。实际上,使用探头不光要考虑带宽,所有这一些因素我们在测量高频信号的时候都要考虑:
尤其P6139A时您还应该要考虑地线的影响,探头上的接地线也会带来振铃,测量高频信号的时候应尽量缩短地线的长度。
选择无源探头还在于其动态范围大,比如P6139A可以测量从毫伏到几百伏的信号,而P6247只能测量+-8.5V的信号。另外有源探头价格也是一个因素。