除了對(duì)通用的信號(hào)分析，大多數(shù)的工程師也有對(duì)時(shí)間測(cè)量感興趣，如方波的上升時(shí)間和下降時(shí)間。因此，從指定的帶寬可以評(píng)估示波器系統(tǒng)的上升時(shí)間，我們可以使用下面公式：tr= 0.35/BW（或0.42/BW）；即：BW = 0.35/tr（或0.42/tr）=5*Fclock（一般普通信號(hào)的tr=7%*T，其中：T=1/Fclock）。實(shí)際信號(hào)的帶寬：信號(hào)諧波幅值將為0次波（基波）的70%（即下降3dB）時(shí)的諧波頻率。

這里的0.35是示波器帶寬和上升時(shí)間（一階高斯模型時(shí)的10%-90 ％上升時(shí)間）之間的比例系數(shù)，示波器的放大器大多數(shù)使用的是一階高斯型RC低通濾波器的響應(yīng)模型。使用這個(gè)公式很容易計(jì)算出 tr 上升時(shí)間，但是，實(shí)際往往不是這樣的。圖3 的表格給出了不同信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)所需要的測(cè)量系統(tǒng)帶寬的建議，建議的系統(tǒng)帶寬能夠保證上升時(shí)間或其它測(cè)量得到合理的測(cè)試精度。注意，儀器系統(tǒng)很多因數(shù)都會(huì)影響在 示波器測(cè)試上升時(shí)間結(jié)果的精度，這些因數(shù)包括信號(hào)源，探頭，以及示波器。圖3 表格是假設(shè)信號(hào)和示波器的測(cè)試系統(tǒng)都是一階響應(yīng)特性，但是在實(shí)際上，特別是今天的高速串行信號(hào)，這個(gè)假設(shè)與實(shí)際相差甚遠(yuǎn)。對(duì)于最大平坦包絡(luò)延遲響應(yīng)，示波 器的帶寬和上升時(shí)間的關(guān)系系數(shù)接近0.45.在圖3中，可以看出 上升時(shí)間和帶寬比例系數(shù)的變化，20GHz 幅頻響應(yīng)模型也發(fā)生變化，從簡(jiǎn)單的一階響應(yīng)到32 階響應(yīng)。16 階和32 階響應(yīng)類似現(xiàn)在的高性能示波器的響應(yīng)特性，這類高性能示波器的tr/BW 比例系數(shù)接近0.4 或0.45。對(duì)于這樣的比例系數(shù)，示波器的幅頻響應(yīng)從低頻到示波器帶寬截止頻率的平坦度非常好。另外，如果儀器使用非常好的濾波器，那么它的幅度和相位都 會(huì)得到較好的補(bǔ)償，以便以最好的保真度捕獲和分析復(fù)雜信號(hào)。什么是真正意義上最好的示波器？?jī)膳_(tái)示波器具有相同帶寬性能可以有不同的上升時(shí)間，以及不同的 幅頻響應(yīng)和相位響應(yīng)！因此，只有知道示波器的帶寬，將無法可靠地知道其測(cè)量能力或其能夠準(zhǔn)確捕捉復(fù)雜信號(hào)（像高速串行數(shù)據(jù)流）的能力。同時(shí)，示波器的真實(shí) 的上升時(shí)間和從示波器帶寬計(jì)算出的上升時(shí)間結(jié)果是否一致值得商榷。要得到示波器真實(shí)上升時(shí)間和下降時(shí)間，唯一可靠的途徑就是利用一個(gè)上升時(shí)間比示波器快的 多的理想階躍信號(hào)去測(cè)量。

探頭帶寬和上升時(shí)間

帶寬