——示波器响应方式对信号采集保真度的影响.PDF

示波器基础系列之十六 ——示波器响应方式对信号采集保真度的影响 李海龙 美国力科公司深圳代表处 摘要：信号保真度是评价数字示波器性能最主要的衡量标准，而采用合适的输入脉冲响应方 式则是示波器高保真还原信号真实面目的非常重要的环节。信号保真度定义为显示在示波器 屏幕上的波形与被测波形间的拟合程度，而脉冲响应方式表征示波器系统采用何种方式对输 入激励不同频率成份的幅度和相位进行最优化处理，不同的示波器响应方式会生成不同特征 的被测阶跃脉冲波形。本文以力科必威体育精装版的WaveMaster 8Zi 系列高端示波器为例，介绍了不 同的示波器响应方式对信号采集保真度的影响，以及阐明了在同一台示波器上能提供多种脉 冲效应优化方式对高保真度采集的重要作用。 关键词： 示波器 ，脉冲响应，信号保真度，阶跃响应，幅频响应，相频响应,，Zi 系列 1、脉冲响应原理 一个“完美”的方波脉冲包含了无数阶奇次正弦谐波分量的幅度，如公式1 所示： (公式1) 因此，我们可以认为测量系统采集脉冲信号的过程，也就是先采集其各个正弦谐波 分量然 再合成脉冲的过程。现在测试测量设备包括数字示波器的前端输入带宽和模/数转 后 换电路的带宽都是有限的（力科 WaveMaster 830Zi 拥有目前实时示波器的最高模拟带宽 30GHz ），也就决定了能采集到的谐波分量频率是有限的，下图1 表示最高到21 次谐波的 频率成份叠加后的结果： 1.5 1 Primary 3rd Harmonics 0.5 5th Harmonics 7th Harmonics 9th Harmonics 11th Harmonics 0 13th Harmonics 1 8