数字示波器频带宽度的测量不确定度评定与分析

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1、2012年10月宇航计测技术Oct．．2012第32卷第5期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementV01．32．No．5文章编号：1000-7202(2012)05—0027-04中图分类号：TB973文献标识码：A数字示波器频带宽度的测量不确定度评定与分析付永杰1’2(1．北京理工大学引信动态特性国防科技重点实验室，北京100081；2．92493部队89分队，辽宁葫芦岛125000)摘要为了实现对数字示波器频带宽度的测量结果的不确定度评定，根据数字存储示波器校准

2、规范提供的方法，对数字示波器频带宽度进行测量。分析了示波器频带宽度的测量结果的不确定度来源，讨论了数字示波器频带宽度测量结果的表示方法。以安捷伦公司的DS06052A数字示波器为例，详细介绍了数字示波器频带宽度测量结果的评定过程，给出了评定结果表达形式。经实践证明该方法准确、有效，可供撰写示波器检定装置建标报告和示波器带宽不确定度评定方面参考。关键词数字示波器频带宽度不确定度评定EvaluationandAnalysisofUncertaintyofBandwidthMeasurementofDigitalOsc

3、illoscopesFUYong．jiel，2(1．KeyDefenceScienceandTechnologyLaboratoryforFuzeDynamicCharacteristics，BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081；2．Unit92493ofPLA，Huludao，Liaoning125000)AbstractInordertorealizetheevaluationofbandwidthmeasurementofdigitaloscilloscope

4、s，ac—cordingtothemethodofdigitaloscilloscopecalibrationstandard，measuresthebandwidthofoseillo—scopes．Inthispaper，analysestheuncertaintysourcesofmeasurementresult．ToAgilentDS06052Adigitaloscilloscopesasanexample，thepaperintroducesthemeasurementresultuncertaint

5、yevaluationprocessofthebandwidthofdigitaloscilloscopes，andgiventheevaluationresults．Practiceprovesthatthemethodiscorrectandeffective，whichcanbereferencedforwritingoscilloscopeverificationdevicestandardreportandevaluationofbandwidthofoscilloscopes．KeywordsDigi

6、taloscilloscopeBandwidthEvaluationofuncertainty1引言频带宽度是示波器的一项重要指标，它是当示波器垂直通道输入不同频率的等幅正弦波信号时，屏幕上对应基准频率的显示幅度随频率变化而下跌3dB时的频率就称为带宽。带宽决定示波器对信号的基本测量能力，如果没有足够的带宽，示波器将无法分辨高频变化，幅度将出现失真，边缘将会消失，细节数据将被丢失。因此，对数字示波器校准时，频带宽度是必须校准的一个项目。宇航计测技术2数字示波器频带宽度测量方法数字示波器频带宽度的测量按照JJF10

7、57—1998《数字存储示波器校准规范》中的要求，接线如图1所示，选定数字示波器的测量通道及量程。示波器设置通道为直流耦合，设定直流偏置为零。示波器校准仪输出50kHz正弦波波信号，调节被校数字示波器触发和时基，使信号稳定显示。调节信号幅度使其居中覆盖80％屏幕范围，利用数字示波器的峰一峰值自动测量功能，读取其幅度乩。保持示波器校准仪的正弦波输出幅度不变，仅增加示波器校准仪输出信号频率，，从数字示波器读取其幅度U。找出使得ul／Um=0．707的频率厶，则该通道的频带宽度B氓。图1数字示波器频带宽度校准连接图3数

8、字示波器频带宽度测量不确定度来源分析‘1】由数字示波器频带宽度的定义可知，数字示波器的频带宽度与示波器校准仪稳幅正弦波的幅度不准，数字示波器幅度读数分辨力以及测量重复性均有关系，因此，不确定度主要来源有以下方面悼“J。1)测量重复性引入的标准不确定度／．t。，它主要是所用仪器的稳定性和随机因素造成的；2)示波器校准仪稳幅正弦波幅度不平坦度引入的标准不确定度M。。；3)数字