沒有測試設備是完美的，每個測試儀器都有其局限，了解示波器帶寬對實際信號的影響，有助于提高對測試環(huán)境的感知能力。當測試信號達到或非常接近儀器的帶寬極限時，更需要注意。

我們使用力科HDO6104A（12位，4通道，1GHz帶寬示波器，采樣率高達10 GS/s）做一個驗證分析。

對于任何示波器帶寬/上升時間的驗證測試，都需要一個已知的快沿信號源，該信號源帶寬超過測量系統(tǒng)的帶寬，以便可以測試測試設備的帶寬極限。使用市場上找到的電路板，該電路板可以產(chǎn)生上升時間大約40ps的快沿信號，并通過BNC電纜連接到示波器，以輸入50歐姆，1 V峰峰值的信號。

現(xiàn)在數(shù)字示波器進行了大量的模擬前端信號處理，以及數(shù)字信號處理以擴展帶寬并獲得平坦的響應。前端放大器的帶寬為示波器可以看到和測量到的上升時間設置了一個基本限制。假設示波器放大器的傳遞函數(shù)具有單極點響應，則帶寬等于0.35除以輸入信號的10％-90％上升時間。但是，大多數(shù)現(xiàn)代示波器前端使用具有多極點響應的傳遞函數(shù)，因此上升時間/帶寬接近于0.45。高階濾波器提供了更陡峭的頻率滾降和更平坦的頻率響應。

在我們測量1 GHz示波器對該信號的響應之前，先預測一下測量結(jié)果。我們預計上升時間約為0.45納秒（450 ps）。當使用示波器內(nèi)置的10-90％上升時間測量參數(shù)應用于所采集的信號時，可以看到40 ps快速邊沿的測量到的上升時間是470 ps，將預期的450 ps除以470 ps，測得的示波器帶寬為0.957 GHz，非常接近標定的1 GHz帶寬。

在圖中的信號上看到的小的上沖和下沖被稱為“吉布斯的耳朵”，這是由于示波器中發(fā)生了信號處理所致。每當待測信號帶寬比示波器的額定帶寬高得多時，該信號就會顯示一個尖銳的壁面截止，這意味著高頻分量不會逐漸下降，而是會立即快速下降。碰到那堵墻（在此示例中為1 GHz）。知道這一點后，我就可以意識到這是示波器處理的產(chǎn)物，而不一定是DUT發(fā)出的信號的特征。

您可以使用已知的快沿信號進行類似的測量，以測試示波器在性能極限邊緣處的信號表現(xiàn)。

如果信號中存在很多高頻噪聲，而實際只關(guān)心低頻成分，則可以過濾掉其中的一些成分，并可通過示波器內(nèi)置的帶寬限制過濾器降低示波器的帶寬來改善上升時間測量。HDO6104A示波器具有兩個可用的帶寬限制濾波器：200 MHz和20 MHz。

應用200 MHz濾波器，預計上升時間應增加到0.45 / 0.2 E9，即2.2 ns。下圖中測得的上升時間為1.93 ns，略低于預期的2.2 ns。請注意，由于帶寬限制濾波器減慢了信號上升時間，因此吉布的耳朵現(xiàn)象消失了。如果針對200 MHz帶寬限制重復進行測量，則上升時間接近2 ns，接近預期值。