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。

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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)-3dB時shi的de頻pin率lv，定ding義yi為wei示shi波bo器qi的de帶dai寬kuan。當dang然ran，目mu前qian示shi波bo器qi的de模mo擬ni技ji術shu發fa展zhan神shen速su，在zai示shi波bo器qi標biao定ding的de帶dai寬kuan頻pin率lv點dian時shi，會hui有you一yi定ding的de裕yu量liang，所suo以yi在zai示shi波bo器qi的de帶dai寬kuan頻pin率lv點dian，幅fu度du的de衰shuai減jian是shi-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Tmea的de差cha距ju，就jiu是shi測ce量liang的de誤wu差cha了le。根gen據ju經jing驗yan公gong式shi，測ce量liang的de上shang升sheng時shi間jian還hai可ke以yi評ping價jia示shi波bo器qi帶dai寬kuan是shi否fou滿man足zu其qi標biao定ding帶dai寬kuan的de方fang法fa。給gei示shi波bo器qi輸shu入ru一yi個ge上shang升sheng沿yan極ji快kuai的de信xin號hao
，其qi上shang升sheng時shi間jian為weips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。

jiranshiboqiceliangzhidoubiqitayiqicha，nashiboqidejiazhihezai
？qishiduiyushiboqilaishuo
，yinggaidingyiweidingxingguanchadegongju
，erbushidingliangceliangdeyiqi
，shizairichangdianluyanfa、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。

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