測量高速信號，首先要考慮測試系統(tǒng)的帶寬，這個測試系統(tǒng)的帶寬包括探頭的帶寬和示波器的帶寬。要測量100mhz的信號，用一個100mhz帶寬的示波器是不是就可以了？一些用戶可能對帶寬的概念并不是很清晰。認為100mhz帶寬的示波器就可以測量100mhz的信號了，其實并不是這樣。帶寬所指的頻率是正弦波信號衰減到－3db時的頻率，而我們一般測量的數(shù)字信號都不是正選波，而是接近方波。這兩者對帶寬的需求是不同的。
根據(jù)傅里葉變換可知，方波可以分解為奇次倍數(shù)頻率的正弦波。比如1mhz的方波，是由1mhz、3mhz、5mhz、7mhz……等正弦波疊加而成。下圖為不同濾波器下方波信號的響應(yīng)。分別為把濾波器設(shè)置為方波基頻頻率、3次諧波頻譜、5次諧波頻率、7次諧波頻率的方波響應(yīng)。
圖1 截至頻率為方波頻率的濾波情況
圖2 截至頻率為方波3次諧波頻率的濾波情況
圖3 截至頻率為方波5次諧波頻率的濾波情況
圖4 截至頻率為方波7次諧波頻率的濾波情況
可以看出想要得到較為完整的方波信息，最少需要5次諧波分量，而且如果想要獲得更加準確的信息，就需要能夠測量到更多的諧波分量。
所以選擇示波器和探頭帶寬時至少要選擇被測量方波信號的5次諧波頻率以上的帶寬。