示波器上升時(shí)間計(jì)算

示波器上升時(shí)間 t rise = 0.35/Band width(c示波器帶寬）， 查不全面的介紹講義說比1 GHz 高的示波器則這個(gè)公式不適應(yīng)，請(qǐng)問有具體不同之計(jì)算方式是怎樣的？謝謝您！而且我們用WAVETEK 9100的Trise 校準(zhǔn)功能想驗(yàn)證上升時(shí)間，但和理論計(jì)算值有差異？技巧在哪里？請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)同事專家指點(diǎn)，Thank you in advance!!

9100自己也有上升時(shí)間（沒有理想的階躍信號(hào)）
所以結(jié)果是兩個(gè)上升時(shí)間的方根合成

9100既然是作為標(biāo)準(zhǔn)源輸出，如果還要綜合它的分量來合成計(jì)算，那豈不失去其標(biāo)準(zhǔn)含義了，請(qǐng)指點(diǎn)，實(shí)際操作中你們是如何進(jìn)行的？謝謝!

高帶寬的示波器用這個(gè)方法是不合適的

樓上說的是對(duì)的。高帶寬的話只能說是近似。規(guī)程是對(duì)500M以下的。

大約是0.4/Band width(c示波器帶寬）

上升時(shí)間（tr）=0.35/f(-3dB)

這個(gè)系數(shù)你要看示波器的說明書，比較講究的廠家會(huì)給出這個(gè)系數(shù)的，一般在0.35-0.45之間，另外9100的上升時(shí)間是沒有嚴(yán)格指標(biāo)（不確定度）的（只說小于多少ns吧），所以用9100計(jì)算出來的顯然不確定度會(huì)非常大，建議9100只檢測上升時(shí)間小于9100本身上升時(shí)間3倍的示波器，也就是說200M以下的吧！

示波器上升時(shí)間 t rise = 0.35/Band 是理論公式。實(shí)際檢定結(jié)果數(shù)值應(yīng)小于或等于該值。當(dāng)然，做帶寬檢定時(shí)各頻點(diǎn)帶寬并不完全相同，其tr值也就對(duì)應(yīng)不同了。但是計(jì)算結(jié)果還是服從tr公式的。

引用一篇文章，希望對(duì)大家有幫助：
所有的科學(xué)測試設(shè)備都有它的局限性，當(dāng)我們使用示波器來測量數(shù)字信號(hào)時(shí)，我們也應(yīng)了解示波器的局限性，這樣我們才有可能對(duì)測試的結(jié)果進(jìn)行合理的分析。
現(xiàn)在我們先講述幾個(gè)基本的概念名詞，以方便對(duì)本文的閱讀：
上升/下降時(shí)間（Rise/Fall Time）：信號(hào)從低電平跳變?yōu)楦唠娖剿枰臅r(shí)間，通常是量度上升/下降沿在10%-90%電壓幅值之間的持續(xù)時(shí)間，記為Tr或T10－90。

2.1 上升的時(shí)間和示波器探頭的帶寬
一般示波器系統(tǒng)的三個(gè)基本的制約因數(shù)為：靈敏度不足、允許輸入電壓的范圍不夠和帶寬的限制。對(duì)我們而言最嚴(yán)重的限制應(yīng)該是帶寬不夠。
在信號(hào)處理的過程中，低帶寬的探頭將濾除被測信號(hào)的高頻分量。
從示波器上觀察上升沿信號(hào)，其顯示出的上升沿的時(shí)間示波器系統(tǒng)的組合上升時(shí)間，其值是示波器各個(gè)器件引起的上升時(shí)間平方和的方根值?？梢允褂孟旅娴谋磉_(dá)式來表示：
Trise composite＝（T12+ T22+…+ TN2）1／2
舉個(gè)例子，最簡單的情況下，示波器系統(tǒng)有輸入信號(hào)、探頭、垂直放大器組成，如下圖所示：輸入信號(hào)的上升時(shí)間為t1，經(jīng)過示波器探頭后其上升時(shí)間變?yōu)椋?/font>t12+t22）1/2，再經(jīng)過垂直放大器后其上升時(shí)間變?yōu)椋?/font>t12+t22+t32）1/2。其中，t2和t3是由探頭和垂直放大器引入的，當(dāng)然實(shí)際的情況比這個(gè)還要復(fù)雜，后面還會(huì)講到。

那示波器探頭和其他的示波器配件到底能引起多大的上升沿的時(shí)間變化呢？這就和示波器和探頭的帶寬息息相關(guān)了。一般的情況下，示波器探頭的產(chǎn)家給出3db帶寬的指標(biāo)或者RMS帶寬的指標(biāo)，這些指標(biāo)決定了示波器在測量時(shí)所引入的上升沿的時(shí)間誤差。其關(guān)系如下：
T10－90＝0.338／F3db。
T10－90＝0.361／FRMS。
舉一個(gè)例子：
比如我們現(xiàn)在使用的示波器TDS3052，其使用的示波器探頭是P6139A，其帶寬都是500Mhz。如果使用它來測量一個(gè)上升沿為2ns的上升沿的信號(hào)，它實(shí)測結(jié)果將是：
Tr scope＝0.338／500Mhz＝0.676ns
Tr probe＝0.338／500Mhz＝0.676ns

Tr signal＝2ns
那么示波器顯示的結(jié)果將是：
Tdisplayed＝（0.6762+0.6762+22）＝2.217ns

同樣，如果我們使用另外一臺(tái)示波器TDS380，帶寬為400Mhz，其使用的示波器探頭的是P6111B，帶寬為200Mhz。測試一個(gè)上升沿為2ns的信號(hào)，它的實(shí)測結(jié)果將是：
Tr scope＝0.338／400Mhz＝0.845ns
Tr probe＝0.338／200Mhz＝1.69ns
Tr signal＝2ns
那么示波器顯示的結(jié)果將是：
Tdisplayed＝（0.8452+1.692+22）1/2＝2.751ns

從上面的例子可以看出示波器和探頭的帶寬對(duì)信號(hào)上升沿和下降沿的有巨大的影響。如果信號(hào)的上升沿和下降沿很陡，就算是信號(hào)的數(shù)據(jù)率比較低那怕是1hz，示波器也無法如實(shí)反應(yīng)它。也建議大家在測試邊沿比較陡的信號(hào)是請(qǐng)使用TDS3052示波器。
對(duì)于TDS380這樣的示波器，如果我們想準(zhǔn)確的知道信號(hào)的10%-90%的上升時(shí)間，就必須通過推算的方法得到。比如如果示波器顯示波形的上升沿是2.2ns，那么他的實(shí)際上升沿時(shí)間是：Tactual＝（2.22－1.692－0.8452）1/2＝1.127ns
當(dāng)然上面都是理論的計(jì)算，實(shí)際測試是情況將會(huì)更糟。因?yàn)樯厦鎯H僅考慮的帶寬對(duì)測試的影響。那還有那些因素對(duì)測量會(huì)造成影響呢？請(qǐng)繼續(xù)往下看。
下面隨便介紹一下，幾種濾波器的上升沿時(shí)間的計(jì)算公式：
LR低通濾波器：T10－90＝2.2L／R。
RC低通濾波器：T10－90＝2.2RC。
雙極性RLC濾波器：T10－90＝3.4（LC）1／2。