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示波器的兩種不同反應(yīng)特性的介紹
2012-08-15
應(yīng)系統(tǒng)分為兩大類(lèi)
示波器的反應(yīng)特性泛指從輸入端的連接頭到畫(huà)面顯示整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的“傳遞特性”。通常可以分為高斯(GaussianResponse)型反應(yīng)系統(tǒng)和磚墻(Brick-wallResponse)型反應(yīng)系統(tǒng)兩大類(lèi)。磚墻型反應(yīng)系統(tǒng)也稱平坦反應(yīng)型(FlatResponse)。
要區(qū)分或比較這兩類(lèi)系統(tǒng)的差異，最簡(jiǎn)單的方法就是看“-3dB頻率特性”及“步級(jí)(Step)波形的反應(yīng)”這兩個(gè)基本參數(shù)。
常用的模擬示波器屬于高斯型反應(yīng)系統(tǒng)，其頻率特性會(huì)在右肩端緩慢下滑，而步級(jí)波形的輸入即使再陡峭，也不容易產(chǎn)生波形失真，即不會(huì)產(chǎn)生步級(jí)波形瞬間的前沖(Preshoot)、波形后的過(guò)沖(Overshoot)或波形上下震動(dòng)的振鈴(Ringing)等現(xiàn)象。在測(cè)量短過(guò)渡時(shí)間的數(shù)字電路信號(hào)時(shí)，這是很理想的特性。
模擬示波器必須將輸入端輸入的數(shù)mV微小電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)幾級(jí)的放大電路，變換成數(shù)百mV的電壓，以確保足夠驅(qū)動(dòng)CRT顯示。這些放大電路的頻率反應(yīng)特性正是高斯型的。
而在測(cè)量高速串行接口的波形時(shí)，一般采用實(shí)時(shí)采樣方式的寬帶數(shù)字示波器，這類(lèi)示波器多采用磚墻反應(yīng)型的應(yīng)答系統(tǒng)。
磚墻反應(yīng)型的應(yīng)答特性又稱“最高平坦應(yīng)答”，在頻帶內(nèi)頻率響應(yīng)極為平坦，而到了頻帶外的轉(zhuǎn)降(Roll-Off)時(shí)，信號(hào)相當(dāng)陡峭。像這樣理想的頻率特性，在頻帶內(nèi)的信號(hào)振幅是不會(huì)有衰減現(xiàn)象發(fā)生的。超過(guò)頻帶之外，信號(hào)振幅就成為零。
與高斯反應(yīng)示波器相比，磚墻反應(yīng)型示波器還是有幾個(gè)缺點(diǎn)：
對(duì)于輸入步級(jí)波形的反應(yīng)，容易出現(xiàn)前沖或過(guò)沖波形
示波器上升時(shí)間較長(zhǎng)，換言之，就是反應(yīng)比較慢
這里所說(shuō)的示波器上升時(shí)間，是指步級(jí)輸入對(duì)應(yīng)到輸出波形的上升時(shí)間。這個(gè)時(shí)間越短，代表示波器越能忠實(shí)地展現(xiàn)出從輸入連接器端測(cè)量到的波形。
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