上升時間的定義

上升時間是信號上升快慢的數值，那其準確的內涵該是如何定義了？說來話長，因為定義是比較嚴謹的，一環套一環。按常規理論：信號的上升時間是正向沿的較低閾值交叉點與較高閾值交叉點之間的時差。顧名思義，上升時間肯定是在信號的上升沿時測量的；較低閾值
、較高閾值的取值在某些示波器中是可以自定義的
，默認為10%、90%幅值處。而幅值的定義，就是頂部值（Top）與底部值（Buttom）之差。頂部值，即波形較高部分的眾數（最普遍值）。


為什麼要測量上升時間

在(zai)日(ri)常(chang)對(dui)待(dai)信(xin)號(hao)快(kuai)慢(man)的(de)態(tai)度(du)上(shang)

，小(xiao)夥(huo)伴(ban)們(men)一(yi)般(ban)隻(zhi)關(guan)心(xin)信(xin)號(hao)的(de)頻(pin)率(lv)

，而(er)不(bu)關(guan)心(xin)信(xin)號(hao)的(de)上(shang)升(sheng)時(shi)間(jian)。兔(tu)子(zi)是(shi)跑(pao)得(de)快(kuai)
，但(dan)跑(pao)得(de)慢(man)的(de)不(bu)一(yi)定(ding)是(shi)烏(wu)龜(gui)。在(zai)標(biao)準(zhun)的(de)正(zheng)弦(xian)波(bo)中(zhong)，上(shang)升(sheng)時(shi)間(jian)與(yu)頻(pin)率(lv)是(shi)純(chun)潔(jie)的(de)數(shu)學(xue)關(guan)係(xi)，但(dan)在(zai)實(shi)際(ji)中(zhong)，傅(fu)立(li)葉(ye)告(gao)訴(su)我(wo)們(men)
，實(shi)際(ji)的(de)波(bo)形(xing)是(shi)基(ji)波(bo)和(he)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)混(hun)合(he)的(de)產(chan)物(wu)。因(yin)此(ci)
，波(bo)形(xing)的(de)高(gao)次(ci)諧(xie)波(bo)比(bi)重(zhong)越(yue)大(da)，其(qi)上(shang)升(sheng)時(shi)間(jian)越(yue)短(duan)。與(yu)信(xin)號(hao)的(de)頻(pin)率(lv)對(dui)比(bi)
，上(shang)升(sheng)時(shi)間(jian)更(geng)能(neng)代(dai)表(biao)信(xin)號(hao)的(de)快(kuai)慢(man)。所(suo)以(yi)不(bu)要(yao)小(xiao)看(kan)低(di)頻(pin)的(de)信(xin)號(hao)
，隻(zhi)要(yao)它(ta)的(de)上(shang)升(sheng)沿(yan)是(shi)在(zai)瞬(shun)間(jian)爆(bao)發(fa)的(de)，則(ze)足(zu)以(yi)引(yin)起(qi)信(xin)號(hao)的(de)振(zhen)鈴(ling)
、反射、過衝等一係列問題。

[page]
示波器帶寬的內涵

奧林匹克的口號是“更高、更快、更強”，在示波器上的“更快”，則ze是shi對dui帶dai寬kuan的de要yao求qiu。示shi波bo器qi中zhong的de模mo擬ni通tong道dao，簡jian化hua來lai看kan就jiu是shi個ge低di通tong濾lv波bo器qi。它ta對dui頻pin率lv越yue高gao的de信xin號hao，衰shuai減jian就jiu越yue嚴yan重zhong。一yi般ban會hui把ba信xin號hao功gong率lv衰shuai減jian了le-3dBshidepinlv，dingyiweishiboqidedaikuan。dangran，muqianshiboqidemonijishufazhanshensu，zaishiboqibiaodingdedaikuanpinlvdianshi，huiyouyidingdeyuliang
，suoyizaishiboqidedaikuanpinlvdian
，fududeshuaijianshi-3dB以內的。特別說明的是，探頭也是組成測量係統的重要一環，若測試中使用到探頭
，則必須考慮探頭對帶寬的影響。


帶寬對上升時間的影響

如ru上shang文wen所suo言yan
，示shi波bo器qi對dui測ce量liang信xin號hao的de幅fu度du上shang有you衰shuai減jian。根gen據ju上shang升sheng時shi間jian的de定ding義yi

，幅fu度du的de誤wu差cha必bi然ran會hui導dao致zhi上shang升sheng時shi間jian的de出chu錯cuo，從cong而er引yin入ru了le誤wu差cha。在zai日ri常chang使shi用yong中zhong，對dui示shi波bo器qi測ce得de的de上shang升sheng時shi間jian，必bi須xu考kao慮lv到dao示shi波bo器qi對dui其qi的de影ying響xiang。通tong常chang來lai說shuo，可ke以yi根gen據ju示shi波bo器qi的de帶dai寬kuan，引yin入ru一yi個ge示shi波bo器qi自zi身shen上shang升sheng時shi間jian的de概gai念nian

Ttro，其定義為Ttro=0.35/BW，BW即為示波器的帶寬。對於200MHz的示波器，可得

Ttro=0.35/200MHz=0.35*5ns=1.75ns.

而對於上升時間為T的信號來說，根據經驗公式

，可以得出測量的上升時間為

Tmea = sqrt（Ttro^2+ T^2)

T與Tmeadechaju，jiushiceliangdewuchale。genjujingyangongshi，celiangdeshangshengshijianhaikeyipingjiashiboqidaikuanshifoumanzuqibiaodingdaikuandefangfa。geishiboqishuruyigeshangshengyanjikuaidexinhao，qishangshengshijianweips級別的。這樣在公式中T是可以忽略不計的
，公式中起作用的為示波器自身的Ttro。此時示波器的測量值，應當小於其計算的上升時間（因為示波器的帶寬是留有裕量的）。

結語

示波器測量上升時間有誤差
，那對電壓的測量呢？示波器內的ADC的分辨率一般為8Bit（目前有廠家提升到10bit
、12bit），其增益準確度與偏移準確度約在±2%左右。在測量直流電壓的準確度上，其還不如一個3位半的手持萬用表。在測量時間精度上

，示波器時基的誤差約在0.5ppm至30ppm之間，即在十萬分之3以內
，這相比於專業的頻率計
，誤差還是挺大了。

既(ji)然(ran)示(shi)波(bo)器(qi)測(ce)量(liang)值(zhi)都(dou)比(bi)其(qi)他(ta)儀(yi)器(qi)差(cha)
，那(na)示(shi)波(bo)器(qi)的(de)價(jia)值(zhi)何(he)在(zai)？其(qi)實(shi)對(dui)於(yu)示(shi)波(bo)器(qi)來(lai)說(shuo)，應(ying)該(gai)定(ding)義(yi)為(wei)定(ding)性(xing)觀(guan)察(cha)的(de)工(gong)具(ju)
，而(er)不(bu)是(shi)定(ding)量(liang)測(ce)量(liang)的(de)儀(yi)器(qi)，是(shi)在(zai)日(ri)常(chang)電(dian)路(lu)研(yan)發(fa)、調試中發現Bug的工具。在電壓測量測量中，示波器比萬用表優勝於能觀察波形
；對於頻率測量
，示波器比頻率計能觀看信號頻率的抖動。

目前的示波器發展越來越快
，功能亦越來約大。目前周立功致遠電子新推出的ZDS2024 Plus而言，其支持250M點的超大儲存
，支持20多duo種zhong協xie議yi觸chu發fa與yu解jie碼ma。更geng令ling人ren驚jing奇qi的de是shi，該gai解jie碼ma是shi支zhi持chi全quan儲chu存cun深shen度du的de數shu據ju解jie碼ma，所suo有you數shu據ju一yi覽lan無wu遺yi。若ruo搭da配pei上shang示shi波bo器qi的de分fen段duan采cai樣yang與yu強qiang大da的de搜sou索suo功gong能neng，ZDS2024 Plus馬上化身為一台強大的協議分析儀。

相關閱讀：

示波器的電源噪聲如何去分析呢？看小編為你支招
麵對示波器的波形死區
，工程師們怎麼選擇
示波器探頭的5項“基本原則”，需要牢牢把握