示波器基础系列之一 —— 关于示波器带宽
关于示波器的带宽
关于示波器的带宽汪进进 美国力科公司深圳代表处 带宽被称为示波器的第一指标，也是示波器最值钱的指标。
示波器市场的划分常以带宽作为首要依据，工程师在选择示波器的时候，首先要确定的也是带宽。
在销售过程中，关于带宽的故事也特别多。
通常谈到的带宽没有特别说明是指示波器模拟前端放大器的带宽，也就是常说的-3dB截止频率点。
此外，还有数字带宽，触发带宽的概念。
我们常说数字示波器有五大功能，即捕获（Capture），观察（View），测量(Measurement)，分析（Analyse）和归档（Document）。
这五大功能组成的原理框图如图1所示。
图1，数字示波器的原理框图捕获部分主要是由三颗芯片和一个电路组成，即放大器芯片，A/D芯片，存储器芯片和触发器电路，原理框图如下图2所示。
被测信号首先经过探头和放大器及归一化后转换成ADC可以接收的电压范围，采样和保持电路按固定采样率将信号分割成一个个独立的采样电平，ADC将这些电平转化成数字的采样点，这些数字采样点保存在采集存储器里送显示和测量分析处理。
图2，示波器捕获电路原理框图示波器放大器的典型电路如图3所示。
这个电路在模拟电路教科书中处处可见。
这种放大器可以等效为RC低通滤波器如图4所示。
由此等效电路推导出输出电压和输入电压的关系，得出理想的幅频特性的波特图如图5所示。
图3，放大器的典型电路图4，放大器的等效电路模型图5，放大器的理想波特图至此，我们知道带宽f2即输出电压降低到输入电压70.7%时的频率点。
根据放大器的等效模型，我们可进一步推导示波器的上升时间和带宽的关系式，即我们常提到的0.35的关系：上升时间=0.35/带宽，推导过程如下图6所示。
需要说明的是，0.35是基于高斯响应的理论值，实际测量系统中这个数值往往介于0.35-0.45之间。
在示波器的datasheet上都会标明“上升时间”指标。
示波器测量出来的上升时间与真实的上升时间之间存在下面的关系式。
示波器那些事儿--之带宽
示波器那些事儿--之带宽
带宽决定着示波器测量信号的基本能力。
在信号频率提高时，示波器准确显示信号的能力会下降，带宽这个指标表明了示波器能够准确测量的频率范围。
示波器带宽是指正弦曲线输入信号被衰减到信号真实幅度70.7%的频率，称为- 3dB点。
如图所示：
如果没有充足的带宽，示波器将不能解析高频变化，幅度将失真，边沿将消失，细节将丢失。
如果没有充足的带宽，示波器的所有功能和浮华都没有任何意义。
任何信号都可以分解成无数次谐波的叠加，从频域来理解，带宽选择的总原则是：带宽能覆盖被测信号各次谐波的99.9%的能量就足够了。
带宽选择的根源就在于：我们不能直观地知道被测信号能量的99.9%对应的带宽是多少。
示波器的带宽当然是越高越好这句话从某种意义上是正确的：带宽越高，意味着能够准确测量被测信号的带宽越高，可能实现的信号复现精度就越高；示波器的带宽越高，那么示波器的上升时间越小，测量出上升时间的准确度越高。
但是带宽越高，价值越大，也越值钱。
另外从使用角度来说，带宽越高未必越好。
在不确定信号分解到第N次谐波的时候能量衰减到99.9%，在选择和使用示波器时可以留下足够的带宽裕量，但是带宽过高会造成一个严重问题是：引入的噪声能量超过了同等带宽范围内的信号的自身的能量，也会导致测量结果不准确，这就是测量中反复要提及的信噪比（SNR）问题。
假如使用500MHz的示波器能覆盖被测信号99.9%的能量，测量精度可以达到5%以内，但是我们偏要使用1GHz的示波器，那么在500MHz～1GHz频率范围内引入的噪声能量远远大于500MHz～1GHz范围内覆盖的被测信号剩下。
示波器基础系列之一-关于示波器的带宽(1)
关于示波器的带宽汪进进美国力科公司深圳代表处带宽被称为示波器的第一指标，也是示波器最值钱的指标。
示波器市场的划分常以带宽作为首要依据，工程师在选择示波器的时候，首先要确定的也是带宽。
在销售过程中，关于带宽的故事也特别多。
通常谈到的带宽没有特别说明是指示波器模拟前端放大器的带宽，也就是常说的-3dB截止频率点。
此外，还有数字带宽，触发带宽的概念。
我们常说数字示波器有五大功能，即捕获（Capture），观察（View），测量(Measurement)，分析（Analyse）和归档（Document）。
这五大功能组成的原理框图如图1所示。
图1，数字示波器的原理框图捕获部分主要是由三颗芯片和一个电路组成，即放大器芯片，A/D芯片，存储器芯片和触发器电路，原理框图如下图2所示。
被测信号首先经过探头和放大器及归一化后转换成ADC可以接收的电压范围，采样和保持电路按固定采样率将信号分割成一个个独立的采样电平，ADC将这些电平转化成数字的采样点，这些数字采样点保存在采集存储器里送显示和测量分析处理。
图2，示波器捕获电路原理框图示波器放大器的典型电路如图3所示。
这个电路在模拟电路教科书中处处可见。
这种放大器可以等效为RC低通滤波器如图4所示。
由此等效电路推导出输出电压和输入电压的关系，得出理想的幅频特性的波特图如图5所示。
图3，放大器的典型电路图4，放大器的等效电路模型图5，放大器的理想波特图至此，我们知道带宽f2即输出电压降低到输入电压70.7%时的频率点。
根据放大器的等效模型，我们可进一步推导示波器的上升时间和带宽的关系式，即我们常提到的0.35的关系：上升时间=0.35/带宽，推导过程如下图6所示。
需要说明的是，0.35是基于高斯响应的理论值，实际测量系统中这个数值往往介于0.35-0.45之间。
在示波器的datasheet上都会标明“上升时间”指标。
示波器测量出来的上升时间与真实的上升时间之间存在下面的关系式。
示波器 参数
示波器参数一、示波器的概述示波器是一种测量电信号波形的仪器，可以将电信号转换成图像显示出来，以便分析和判断电路的性能。
示波器主要由输入部分、信号处理部分和显示部分组成。
二、示波器参数1. 带宽：示波器的带宽是指其能够测量的最高频率。
带宽越高，表示示波器可以测量更高频率的信号。
2. 采样率：示波器采样率是指每秒钟采集到的样本数。
采样率越高，表示示波器可以更准确地捕捉到信号变化。
3. 垂直灵敏度：垂直灵敏度是指示波器能够检测到的最小电压值。
垂直灵敏度越高，表示示波器可以检测到更小的信号变化。
4. 水平扫描速率：水平扫描速率是指示波器屏幕上每秒钟扫描多少个点。
水平扫描速率越快，表示示波器可以更快地显示出信号变化。
5. 记录长度：记录长度是指示波器能够存储多少个采样点。
记录长度越长，表示示波器可以存储更多的信号数据。
6. 触发功能：触发功能是指示波器可以根据特定的条件来触发信号的显示，以便更好地分析信号的特性。
三、示波器类型1. 模拟示波器：模拟示波器是最早出现的一种示波器，它使用模拟电路将输入信号转换成图像显示出来。
模拟示波器具有灵敏度高、响应快等优点，但由于其本身存在噪声和漂移等问题，因此在测量精度方面存在一定局限性。
2. 数字示波器：数字示波器是利用数字信号处理技术将输入信号转换成数字化数据，并通过计算机进行处理和显示的一种示波器。
数字示波器具有精度高、稳定性好等优点，但由于其采样率和带宽受到限制，因此在测量高频率信号时可能存在误差。
3. 存储式示波器：存储式示波器是一种结合了模拟和数字技术的新型示波器。
它可以将输入信号进行数码化处理，并将其存储在内存中，在需要时再进行显示和分析。
存储式示波器具有灵敏度高、带宽宽等优点，同时还可以存储大量的数据，方便后续分析。
四、示波器应用1. 电子工程：示波器是电子工程中常用的测试仪器，可以用于测量各种电路的性能和信号特性。
2. 通信工程：示波器可以用于测量通信系统中的各种信号，以便分析和调试通信系统。
示波器带宽和采样率说明
示波器带宽和采样率说明在具体测试过程中，示波器到底选择多少带宽比较合适呢？首先，看下面的实例。
从上图可以看出，带宽越大，所能显示的信号频率分量越丰富，也就能更加接近真实的信号波形。
1、示波器带宽的精确计算可按照以下步骤来完成计算：a、判断被测信号的最快上升/下降时间b、判断最高信号频率ff = 0.5/RT (10%~90%)f = 0.4/RT (20%~80%)c、判断所需的测量精确度d、计算所需带宽。
举例说明：判断一个高斯响应示波器在测量被测数字信号时所需的最小带宽，其中被测信号最快上升时间为1ns（10%~90%）：f = 0.5/1ns = 500MHz若要求3%的测量误差：所需示波器带宽= 1.9*500MHz = 950 MHz若要求20%的测量误差：所需示波器带宽= 1.0*500MHz = 500MHz因此，决定示波器带宽的重要因素是：被测信号的最快上升时间。
示波器的系统带宽由示波器带宽和探头带宽共同决定：a、高斯频响：系统带宽=b、最大平坦频响：系统带宽= Min{示波器带宽，探头带宽}例如：1GHz带宽的示波器，配置1GHz带宽的无源探头，若它们的频响为高斯频响，则系统带宽为：700MHz左右。
2、影响示波器带宽的因素通常，这些因素有：采样率、频响曲线。
a、频率曲线：频响曲线如下图所示b、采样率根据Nyquist采样定律，采样频率必须2倍于信号最高频率，即：Fs > 2 * fmax才能保证信号可以被无混叠的重构出来。
（1）对于理想砖墙频响来说，采样率=示波器带宽*2，即可重构出信号。
但是该情况在真实世界中是不存在的，大多数示波器的频响都是介于理想砖墙频响和高斯频响之间。
（2）对于高斯频响，采样率=示波器带宽*4，可对被测信号中的大部分频率成分进行无混叠重构。
通常实际示波器的频响大多比高斯频响陡一点。
（3）对于最大平坦频响，采样率=示波器带宽*2.5，即可对被测信号中的大部分频率成分进行恢复。
示波器带宽和采样率选择
1 电源测量中带宽的选择示波器带宽有四个相关名词：模拟带宽、数字带宽，系统带宽和触发带宽。
数字带宽等于采样率的一半，实用意义不大。
触发带宽是示波器厂商“硬”造出来的一个概念，是指示波器触发电路可以正常工作的最大输入正弦信号的频率。
对于高端示波器，触发电路在输入信号频率超过一定大小就不能工作了! 系统带宽是指示波器前端放大器和探头、测试夹具等组成的测量系统的带宽。
一般不特别说明，带宽即是指示波器的模拟带宽,也就是示波器前端放大器的幅频特性曲线的截止频率点。
示波器的放大器是低通滤波器，其幅频特性曲线如图1所示，带宽就是输入电压幅值降低到输入 -3dB(70.7%)时的截止频率点。
带宽选择的理论依据，用一句话来概括就是带要能覆盖被测信号能量的99%以上。
我们知道，任何信号都可以分解为无数次谐波的叠加，但是被测信号分解到多少次谐波之后能量会衰减到只剩下1%呢？这个答案不直观，因此带宽的选择是示波器行业的销售人员几乎每天都会遇到的问题。
这个问题有时侯很严肃，有时侯很滑稽。
其实，带宽的选择是一个相对的结果，它取决于被测信号的类型和测量的准确度。
最关键的因素是上升时间。
上升时间越小，上升沿越陡，被测信号的高次谐波含量越丰富，需要的带宽越大。
这里面就需要一些数学上的推导来确定具体上升时间和信号能量之间的量化关系。
业内比较认可的两个带宽选择的原则是：•当被测信号是串行数据时，串行数据的上升时间如果大于20% UI（一个比特位的时间长度），那么示波器带宽只要达到被测信号比特率的1.8倍就能覆盖信号能量的99.9%。
如果上升时间大于30% UI,只要1.2倍信号的比特率就足够了。
现实电路中，串行数据的上升时间绝大多数在接收端时都大于30%了。
因此，对于3Gbps的SATA信号，在经过夹具之后用4GHz示波器就可以。
大家可以用4GHz、6GHz、13GHz测试后比较一下看看。
•电源不是串行信号，上面的规则并不适用。
在很久很久以前，业内一就直流传的带宽选择依据是“3到5倍”法则，即带宽是被测信号频率的“3到5倍”。
示波器带宽原理
示波器带宽原理
示波器（或称为示波仪）带宽是指示波器能够准确显示的频率范围。
示波器的带宽取决于其对输入信号的处理和显示能力。
示波器的带宽原理如下：
1. 输入信号：示波器的带宽是由输入信号决定的，它表示示波器能够准确显示的最高频率。
输入信号在进入示波器之前会经过前端放大器，然后进入示波器的采样系统。
2. 前端放大器：示波器的前端放大器负责放大输入信号。
放大器的带宽限制了示波器可以准确显示的最高频率。
放大器的带宽一般指-3 dB 降低的频率，即在该频率处输入信号的幅度下降到输入信号基准值的0.707 倍。
3. 采样系统：示波器的采样系统对输入信号进行采样，并将信号转换为数字形式。
采样系统的带宽限制了示波器可以准确采样的最高频率。
采样频率必须满足奈奎斯特采样定理，即采样频率至少是被采样信号最高频率的两倍。
4. 数字处理和显示：示波器将采样到的信号进行数字处理和显示。
示波器的数字处理和显示系统的带宽取决于数字处理器和显示器的性能。
数字处理和显示系统的带宽限制了示波器可以准确显示的最高频率。
综上所述，示波器的带宽取决于前端放大器、采样系统以及数字处理和显示系统的性能。
示波器的带宽越高，它能够显示的最高频率就越大，因此能够准确显示高频部分的信号。
示波器的三大基本参数
示波器的三个重要参数是：带宽、采样率、存储深度。
1.带宽定义：示波器带宽的定义没有变，就是输入一个正弦波，保持幅度不变，增加信号频率，当示波器上显示的信号是实际信号幅度的70.7%(即3dB衰减)的时候，该对应的频率就等于示波器带宽。
100MHz的带宽在测量100MHz的正弦波时，幅度会下降到原来的0.7，但是100mhz带宽的示波器不能测100mhz的方波，因为方波由基波和奇次谐波组成，5次以下的谐波对方波波形影响很大，所有要较好的看清楚方波，示波器带宽至少要比待测波形频率大5倍。
2.采样率:每秒采样多少个样点。
根据香农定理，为了避免波形混叠，采样率应该大于波形频率的2倍。
一般来说采样率是带宽的5倍即可，比如200M带宽的示波器，配1G采样率就可以了。
追求更高的采样率无非为了抓小毛刺，但是这些高频毛刺在带宽层已经被滤掉了，更高的采样率并不能带来很好的收益。
3.存储深度：表示示波器可以保存的采样点的个数。
存储深度=采样率*采样时间。
笔者一直执着地将它称为示波器中的第一关系式，因为很多工程师在使用示波器过程中因为忘记这个关系式而产生错误。
如图2为中国首款智能示波器SDS3000的显示界面。
右下方红色方框中，右边两个数值50MS/s和20ms/div相乘，再乘以10，就等于左边的数10MS。
当前采样率为50MS/s，当前时基为20ms/div，因为水平轴是10格（有些示波器是12格或14格），因此采样时间为200ms, 50MS/s * 200ms = 10MS。
就是说以50MS/s 的采样率捕获200ms的波形，需要示波器的存储深度是10MS。
示波器带宽是什么_示波器带宽如何选择
示波器带宽是什么_示波器带宽如何选择示波器简介示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。
它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。
示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点（这是传统的模拟示波器的工作原理）。
在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。
利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。
示波器分类1、按照信号的不同分类模拟示波器采用的是模拟电路（示波管，其基础是电子枪）电子枪向屏幕发射电子，发射的电子经聚焦形成电子束，并打到屏幕上。
屏幕的内表面涂有荧光物质，这样电子束打中的点就会发出光来。
数字示波器则是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。
数字示波器的工作方式是通过模拟转换器（ADC）把被测电压转换为数字信息。
数字示波器捕获的是波形的一系列样值，并对样值进行存储，存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止，随后，数字示波器重构波形。
数字示波器可以分为数字存储示波器（DSO），数字荧光示波器（DPO）和采样示波器。
模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。
数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。
加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和超前触发能力。
廿世纪八十年代数字示波器异军突起，成果累累，大有全面取代模拟示波器之势，模拟示波器的确从前台退到后台。
2、按照结构和性能不同分类①普通示波器。
电路结构简单，频带较窄，扫描线性差，仅用于观察波形。
②多用示波器。
频带较宽，扫描线性好，能对直流、低频、高频、超高频信号和脉冲信号。
示波器的主要参数和功能介绍
示波器的主要参数和功能介绍示波器是一种用来显示和测量电信号波形的仪器，广泛应用于电子、通信、自动化等领域。
本文将介绍示波器的主要参数和功能，帮助读者更好地了解和使用示波器。
一、示波器的主要参数1. 带宽（Bandwidth）带宽是示波器的一个重要参数，表示示波器能够准确显示的最高频率。
示波器的带宽越高，能够显示的高频信号越多。
在选择示波器时，需要根据被测信号的频率范围来确定合适的带宽。
2. 垂直灵敏度（Vertical Sensitivity）垂直灵敏度是示波器测量信号幅度的能力。
它通常以伏特每个小格来表示，即示波器在屏幕上的一个小格代表的电压值。
较高的垂直灵敏度意味着示波器可以测量较小的信号幅度。
3. 时间基准（Time Base）时间基准是示波器在水平方向上显示信号波形的参数。
它表示示波器在屏幕上的一个小格代表的时间值。
时间基准可以调节示波器的时间分辨率，使信号波形在屏幕上更加清晰可见。
4. 触发（Trigger）触发功能是示波器的一个重要功能，用于稳定显示信号波形。
通过设置触发电平和触发边沿，示波器可以在合适的时刻捕获并显示信号波形。
5. 存储和回放（Storage and Playback）存储和回放功能使示波器能够捕获并保存信号波形，供后续分析和回放。
这个功能特别适用于捕获瞬态信号或者长时间监测信号。
二、示波器的主要功能1. 显示波形示波器最基本的功能就是显示信号波形。
通过示波器，用户可以观察到信号的幅度、频率、周期、相位等特性。
2. 测量参数示波器可以精确地测量信号的幅值、频率、周期、占空比等参数。
通过调整示波器的参数设置，用户可以获取所需的测量结果。
3. 触发功能触发功能使示波器能够捕获、稳定并显示特定的信号波形。
用户可以通过设置合适的触发条件，确保波形显示的稳定性和准确性。
4. 存储和回放功能部分示波器具备存储和回放功能，可以捕获和保存信号波形，并在需要时进行回放。
这对于分析复杂的波形或者跟踪特定事件非常有用。
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示波器基础系列之一——关于示波器带宽（一）
关于示波器的带宽
带宽被称为示波器的第一指标，也是示波器最值钱的指标。
示波器市场的划分常以带宽作为首要依据，工程师在选择示波器的时候，首先要确定的也是带宽。
在销售过程中，关于带宽的故事也特别多。
通常谈到的带宽没有特别说明是指示波器模拟前端放大器的带宽，也就是常说的-3dB截止频率点。
此外，还有数字带宽，触发带宽的概念。
我们常说数字示波器有五大功能，即捕获（Capture），观察（View），测量(Measurment)，分析（Analyse）和归档（Document）。
这五大功能组成的原理框图如图1所示。
图1，数字示波器的原理框图
捕获部分主要是由三颗芯片和一个电路组成，即放大器芯片，A/D芯片，存储器芯片和触发器电路，原理框图如下图2所示。
被测信号首先经过探头和放大器及归一化后成ADC可以接收的电压范围，采样和保持电路按固定采样率将信号分割成一个个独立的采样电平，ADC将这些电平转化成数字的采样点，这些数字采样点保存在采集存储器里送显示和测量分析处理。
图2，示波器捕获电路原理框图
示波器放大器的典型电路如图3所示。
这个电路在模拟电路的教科书上处处可见。
这种放大器可以等效为RC低通滤波器如图4所示。
由此等效电路推导出输出电压和输入电压的关系，得出理想的幅频特性的波特图如图5所示。
图3，放大器的典型电路
图4，放大器的等效电路模型
至此，我们知道带宽f2即输出电压降低到输入电压70.7%时的频率点。
根据放大器的等效模型，我们可进一步推导示波器的上升时间和带宽的关系式，即我们常提到的0.35的关系：上升时间=0.35/带宽，推导过程如下图6所示。
需要说明的是，0.35是基于高斯响应的理论值，实际测量系统中这个数值往往介于0.35-0.45之间。
在示波器的datasheet上都会标明“上升时间”指标。
示波器测量出来的上升时间与真实的上升时间之间存在下面的关系式。
在对快沿信号测试中，需要通过该关系式来修正实际被测信号的上升时间。
Measured risetime(tr)2 = (tr signal)2+(tr scope)2+(tr probe)2
示波器前端放大器幅频特性的波特图是新示波器发布的“出生证”。
示波器每年需要进行校准，波特图是第一需要校准的数据。
示波器波特图的测量方法如图
7所示。
信号源从10MHz频率开始逐渐递增发送一定幅值的正弦波送到功分器，功分器将输入的信号能量等分为二后通过等长的线缆分别送到示波器和功率计。
功分器和线缆是无源器件，可以严格定标，信号源本身的幅频特性不可以作为定标仪器，需要通过功率计实测的能量来作为示波器的输入幅值的定标值。
有时候客户会对示波器的波特图很感兴趣，直接用信号源连接到示波器来评估示波器的波特图，在带宽超过1GHz时这种方法是很不严谨的。
需要用功率计来作为定标工具！ 2006年二月份的EDN杂志中有文章介
绍./article/CA6305348.html#Calibrating
此外，在计量波特图时需要对示波器每个档位都进行计量,最终产生的波特图是所有档位的结果叠加在一起的。
波特图的计量是需要半天时间完成的，并不是想象中那么轻松的工作。
如图8所示是力科SDA9000的波特图,我特地将Excel 中大量数据显示给大家以使大家对校准的严谨性有深刻认识。
其垂直轴是
-1dB/div, 叠加了10mv/div、20mv/div、50mv/div、200mv/div、500mv/div、1v/div等档位的测试结果。
很多时候，我们的竞争对手会把他们的波特图画成-10dB/div、只有一个档位的测试结果拿给客户，并和力科提供的这种-1dB/div、各种档位叠在一起显示的结果放在一起进行对比，然后他们告诉客户，他们的波特图更平坦，更干净，甚至将力科波特图上面密密麻麻的点说成是“噪音”大。
这是有点贻笑天下的。
竞争对手敢于一再采用这种做法，这是假设中国的工程师都没有辨别力，独立思考能力，是对工程师严重不尊重的公然欺骗行为。
希望能引起大家注意。
图7，示波器波特图的计量方法
图8，示波器实际的波特图真相
示波器基础系列之一——关于示波器的带宽（续）
关于带宽的更深入讨论，我们需要谈到示波器前端放大器幅频特性的平坦度和滚降特性。
力科的一篇技术白皮书中对此有非常详细的解释。
/tm/Library/WhitePapers/PDF/Eye_Patterns_in_Scop es-designcon_2005.pdf (这份白皮书的第一作者Peter是DSP提升带宽，Eye Dcotor和DBI等原创技术的发明者)
我们知道，带宽的限制对信号的捕获会带来下面的影响：1，使被测信号的上升沿变缓。
2，使信号的频率分量减少。
3，使信号的相位失真。
那么，“对于5MHz的时钟信号，需要用多少带宽的示波器来测量？”这是我在培训时常问的一个问题。
我很少能得到令我满意的答案，很少有工程师反问我：“这5MHz 的时钟信号是方波还是正弦波，如果是方波，其上升时间是多少？”我常得到的回答是，“100MHz带宽就足够了，示波器带宽通常是被测信号频率的3-5倍，100MHz余量很大了。
”图13显示了5MHz的方波信号在不同带宽时测试出的波形。
其中，M1和M2是分别在6GHz和1GHz时波形，C3是带宽限制到200MHz 的测试结果。
图14显示在带宽限制到200MHz时测量出的5MHz的上升时间均值为本1.70357ns，而图15显示的是在6GHz带宽时的上升时间为873.87ps。
这表明，对于 5MHz的时钟，因为其上升时间比较快，最好用1GHz以上带宽的示波器来测量其上升时间，200MHz时其上升沿变缓; 1GHz带宽和6GHz带宽对于测试800ps的上升时间结果几乎一样。
图13，5MHz时钟信号在6GHz、1GHz和200MHz等不同带宽时的测试波形对比
图14，带宽限制到200MHz时测量5MHz时钟上升时间
图15，6GHz带宽时测量5MHz时钟上升时间
对于USB2.0信号的测试，需要多少带宽？对于PCI-E G2信号的测试需要多少带宽？对于电源测试，需要多少带宽？对于1000Base-T信号的测试，需要多少带宽？对于10Gbps的背板测试，需要多少带宽？……我们常要回答这些问题。
下面的三条规则就是我们的回答。
1，首先取决于您需要测试的信号类型及您希望的测试准确度。
2，对方波信号，最重要的因素是上升时间。
任何一方波信号都可以通过傅立叶变换分解成N次的谐
波能量之和。
N等于多少时，被测信号的能量就接近为零？这取决于上升时间！这在Peter的白皮书中也有非常详细讨论。
3，对串行数据信号而言，数据比特率和上升时间是最重要的两个因素。
有一个非常好的评估准则是：
示波器的带宽 > 1.8 X信号比特率. 在这个准则下，如果被测信号的上升时间>20%UI,那么1.8关系的带宽能捕获信号能量的99%. 下面的图表给出了不同的上升时间和带宽之间的关系。
基于上面的原则，我们就很好理解为什么有些客户会用6GHz的示波器测试100MHz的时钟，但又用6GHz 的示波器测试3.125Gbps的XAUI信号。
请大家忘记所谓的3-5倍这个关系，太不严谨的表达了！
关于带宽，我常喜欢讲下面这个故事：
大家知道，对于USB2.0一致性测试，USB-IF规范一开始要求的带宽是4GHz 的示波器，因为那时候是只有一家示波器公司先发布这个测试软件包。
所以那时候 USB2.0很火的时候，这家公司的4GHz示波器很火，但等到其他两家的USB2.0都发布的时候，USB-IF把这个规范标准降为2.5GHz的示波器，但等到另外一个非主流的第四家示波器厂商也搞出USB2.0的软件包的时候，USB-IF把这家
1.5GHz带宽的示波器也认了。
这其实只是说明了这家公司的公关能力蛮强的，也说明国外的权威标准组织也是讲政治的。
对于USB
2.0信号的测试，多少带宽
的示波器的合适的呢？如果您有钱投资，买4GHz或6GHz当然更好，低频段幅频特性的平坦度总会好些嘛。
但我们是需要做负责任的投资的，仅仅为测试USB.20而购买4GHz以上的示波器毕竟是对公司很不负责任的投资。
我们知道，USB2.0 high speed的信号速率是480Mbps，1UI大约等于2ns，20%UI大约等于400ps，USB上升时间最小值是500ps。
对于USB芯片管脚的信号，其上升时间可能为500ps，对于系统级应用，示波器测试到的USB2.0的high speed信号通常都是从USB芯片输出管脚经过了一段PCB走线和一段USB连接线，示波器测试出来的上升时间很多时候都超过了1ns! 图13的例子已清楚表明对于800ps上升时间，1GHz和6GHz带宽测量结果几乎是完全一致。
因此，用1GHz的示波器就可以满足系统级应用中USB2.0 high speed的测试。
但我们不太愿意推荐1GHz 的示波器用于USB2.0 high speed的测试，因为USB-IF规范上并没有这样推荐，我们很难去说明工程师接受不符合规范的带宽。
我们在测试某品牌台式机USB
端口时，将带宽设为4GHz和1GHz时的上升时间对比，只相差30ps左右。
我用的连接电脑和夹具之间的连接线很短，只有十几厘米，如果用长的USB线缆，上升时间更大。