术语“带宽”是指带宽。在许多情况下被滥用。我记得在一次会议上,该术语用于指代:特定信号的频率组成,特定电路的频率响应,局域网的速度,甚至是组织中的人数。 “我们现在没有足够的带宽来处理这些任务。 “也许没人注意到这一点,但是我发现它很有趣。信号带宽工程师将问:“该信号需要多少带宽?”。 “通常,此问题涉及确保信号可以通过一个组件或系统传输到另一端,而不会降低信号质量。图1显示了信号如何通过带宽受限的系统。如图所示,系统有足够的带宽来传输信号并保持不变,这通常是理想的结果。当然,如果信号的频率成分超过系统的带宽,则输出信号质量可能会大大降低。图1:虽然系统带宽有限(低通滤波器转换器),但足以传输信号而不会失真。如果我们在谈论基本正弦波形,则“带宽是多少?” “这个问题的答案可能很明显:1GHz正弦波需要至少1GHz的系统带宽才能有效传输。如果使用-3dB点来描述系统带宽,则响应将在该频率处衰减。例如,如果我使用1GHz示波器查看1GHz的正弦波,则显示的波形幅度可能是实际值的70%(-3dB),具体取决于示波器带宽的余量。数字信号更具挑战性,因为它们包含与波形合成的快速上升沿相关的高频。埃里克·博加廷(Eric Bogatin)在“ RuleofThumb#1:从其上升时间开始的信号带宽”中解释了信号的上升时间与其带宽之间的关系。简单地说:其中tr是上升时间(10%,90%),f3dB是3dB带宽。该方程对于具有单极低通响应的系统(认为“低通RC电路”)是准确的,并且对于许多具有良好性能的系统而言非常接近。最近,我在Tektronix上发现了一篇有关垂直放大器响应和上升时间的文章。本文显示了这两个阶跃响应图,一个是理想的“高斯响应”,另一个是典型的低通RC电路(请参见图2)。图2:高斯阶跃响应和低通RC电路阶跃响应。我发现相关注释非常有趣,因为它们描述了上升时间和过冲之间的设计权衡。 (因子K对应于上式中的0.35):true高斯响应分析为tr•bw = 0.32。由于多种因素的影响,示波器放大器无法满足实际的高斯响应要求。因此,“高斯”表示“高斯”。电路基本上接近高斯。通过多年研究获得的经验产品定义了这些“高斯”公式。电路。对于更高的高斯响应,tr•bw = 0.35〜0.45。较高的产品表示上升时间较短。但是,上升时间的减少还伴随着过冲。 0.45的乘积将导致5%的超调,当tr•bw = 0.35时,阶跃响应中的超调很小(如果有)。泰克通常将乘积设置为K = 0.35,从而牺牲了上升时间以实现最小过冲。 K是品质因数,有时也称为上升时间带宽积(RTBP)。近年来,随着示波器制造商将可用带宽的上限推到一个新的高度,有时可以实现更陡峭的仪器响应滚降,并且RTBP也相应地发生了变化。例如,KeysightUXR110GHz示波器使用系数0.44指定10%/ 90%的上升时间。回到正弦波并阅读了此数值示例后,我一直在考虑简单的正弦波。上升时间最适合阶跃函数或平方。 Wave,但它也可以应用于正弦波(尽管我承认它有点牵强)。考虑一个振幅为1且峰峰值为2的正弦波(图3)。图3:在此示例中,正弦波时间的上升是峰峰值幅度,介于时间的10%到90%之间。让我们计算“上升时间”。波形从负峰值的90%变为正峰值的90%所需的波形。如图所示,上升时间为t2-t1。由于波形的对称性,可以看出:这看起来并不那么有趣。相同的值0.35显示正弦波的频率与上升时间之间的关系。仔细观察就会发现它略有不同:在单极的情况下,它是0.356而不是0.350。数字0.35似乎有点特殊,但尚未达到水平