深究解讀“示波器帶寬”和“網(wǎng)絡(luò)帶寬”的區(qū)別

關(guān)于"帶寬"的含義眾說(shuō)紛紜,很多工程師咨詢(xún)示波器的"帶寬"和網(wǎng)絡(luò),通信中所說(shuō)的帶寬為何不是同一個(gè)單位?這些"帶寬"之間的異同之處是什么?他們是用什么技術(shù)原理?這里,將重點(diǎn)闡述這些問(wèn)題.

首先,帶寬是用來(lái)傳輸?shù)囊粋�(gè)通道,它傳輸?shù)氖鞘裁茨?信號(hào),重點(diǎn)是在信號(hào)的傳輸技術(shù)上.如果傳輸模擬信號(hào),則需要"模擬帶寬";如果需要傳輸數(shù)字信號(hào),則需要"數(shù)字帶寬".因此，帶寬可以這么分步來(lái)定義.帶寬通常指信號(hào)所占據(jù)的頻帶寬度;在被用來(lái)描述信道時(shí)，是指能夠有效通過(guò)該信道的信號(hào)的最大頻帶寬度。

對(duì)于模擬信號(hào)而言，模擬信號(hào)以聲音，光，電波粒為主.帶寬又稱(chēng)為頻帶寬度，以每秒傳送周期或赫茲(Hz)為單位。例如模擬語(yǔ)音電話(huà)的信號(hào)的帶寬為3.4KHz，一個(gè)PAL-D電視頻道帶寬為8MHz(含保護(hù)帶寬)，中國(guó)電視是PAL D/K制式，伴音載頻頻率比圖像載頻頻率高6.5MHz，每個(gè)頻道帶寬為8MHz，從圖像載頻頻率-1.25MHz至圖像載頻頻率+6.5MHz。例如，3頻道的圖像載頻頻率是65.75MHz，由此可推算出其伴音載頻頻率是72.25MHz，頻率范圍是64.5-72.5MHz。因此，對(duì)于模擬信號(hào)，定義帶寬為：指信號(hào)具有的頻帶寬度.信號(hào)的帶寬是指該信號(hào)所包含的各種不同頻率成分所占據(jù)的頻率范圍.而帶寬的載體是濾波器，放大器或衰減器等模擬器件或電路.

對(duì)于數(shù)字信號(hào)而言，帶寬是指單位時(shí)間內(nèi)鏈路能夠通過(guò)的數(shù)據(jù)量。例如ISDN的B信道帶寬為64Kbps。由于數(shù)字信號(hào)的傳輸是通過(guò)模擬信號(hào)的調(diào)制完成的，為了與模擬帶寬進(jìn)行區(qū)分，數(shù)字信道的帶寬一般直接用波特率，符號(hào)率，采樣率，比特率等來(lái)描述。在網(wǎng)絡(luò)中有兩種不同的速率：

1，信號(hào)(即電磁波)在傳輸媒體上的傳播速率(米/秒，公里/秒或光年);

2，計(jì)算機(jī)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送比特的速率(比特/秒);

這兩種速率的意義和單位完全不同。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)一以下公式定義帶寬：帶寬=時(shí)鐘頻率*總線(xiàn)位數(shù)/8;簡(jiǎn)單的說(shuō)，帶寬就是傳輸速率，是指每秒鐘傳輸?shù)淖畲笞止?jié)數(shù)(MB/S)，即每秒處理多少兆字節(jié)，高帶寬則意味著系統(tǒng)的高處理數(shù)據(jù)速度的能力。為了更形象地理解帶寬、位寬、時(shí)鐘頻率的關(guān)系，我們舉個(gè)比較形象的例子，工人加工零件，如果一個(gè)人干，在大家單個(gè)加工速度相同的情況下，肯定不如兩個(gè)人干的多，帶寬就象是加工零件的總數(shù)量，位寬仿佛工人數(shù)量，時(shí)鐘工作頻率相當(dāng)于加工單個(gè)零件的速度，位寬越寬，時(shí)鐘頻率越高則總線(xiàn)帶寬越大,其帶寬越大，產(chǎn)能效率越高也是顯而易見(jiàn)的。1的信號(hào)的傳輸載體是導(dǎo)線(xiàn)，同軸雙絞線(xiàn)或光纜等，2的信號(hào)載體包括以上1和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件資源系統(tǒng).

由于數(shù)字示波器的5大系統(tǒng)決定了示波器的帶寬必定具有模擬帶寬和數(shù)字帶寬，因此，各示波器廠(chǎng)家在標(biāo)示其示波器指標(biāo)時(shí)必須標(biāo)定兩個(gè)主要指標(biāo)來(lái)顯示其最高的信號(hào)處理能力，即大家常在TEK示波器顯示屏幕右上角標(biāo)定最大模擬帶寬和采樣率帶寬.如DPO4104示波器具有最大的5GS/S的采樣率，屏幕刻度10個(gè)時(shí)間分隔設(shè)置為10ns/div.那么每個(gè)波形水平時(shí)間點(diǎn)數(shù)等于5×109 點(diǎn)/s×10×10-9 s/div×10div,又，其具有8bitAD的垂直分辨率,因此500點(diǎn).=500*256=128Kb/8=16KB.即在100ns的傳輸容量為16KB。

節(jié)下將詳細(xì)解讀示波器模擬帶寬和采樣率和5大系統(tǒng)的原理和關(guān)系以及他們對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)的影響。

1，水平系統(tǒng);

2，垂直系統(tǒng);關(guān)于"帶寬"的含義眾說(shuō)紛紜,很多工程師咨詢(xún)示波器的"帶寬"和網(wǎng)絡(luò),通信中所說(shuō)的帶寬為何不是同一個(gè)單位?這些"帶寬"之間的異同之處是什么?他們是用什么技術(shù)原理?這里,將重點(diǎn)闡述這些問(wèn)題.

首先,帶寬是用來(lái)傳輸?shù)囊粋�(gè)通道,它傳輸?shù)氖鞘裁茨?信號(hào),重點(diǎn)是在信號(hào)的傳輸技術(shù)上.如果傳輸模擬信號(hào),則需要"模擬帶寬";如果需要傳輸數(shù)字信號(hào),則需要"數(shù)字帶寬".因此，帶寬可以這么分步來(lái)定義.帶寬通常指信號(hào)所占據(jù)的頻帶寬度;在被用來(lái)描述信道時(shí)，是指能夠有效通過(guò)該信道的信號(hào)的最大頻帶寬度。

對(duì)于模擬信號(hào)而言，模擬信號(hào)以聲音，光，電波粒為主.帶寬又稱(chēng)為頻帶寬度，以每秒傳送周期或赫茲(Hz)為單位。例如模擬語(yǔ)音電話(huà)的信號(hào)的帶寬為3.4KHz，一個(gè)PAL-D電視頻道帶寬為8MHz(含保護(hù)帶寬)，中國(guó)電視是PAL D/K制式，伴音載頻頻率比圖像載頻頻率高6.5MHz，每個(gè)頻道帶寬為8MHz，從圖像載頻頻率-1.25MHz至圖像載頻頻率+6.5MHz。例如，3頻道的圖像載頻頻率是65.75MHz，由此可推算出其伴音載頻頻率是72.25MHz，頻率范圍是64.5-72.5MHz。因此，對(duì)于模擬信號(hào)，定義帶寬為：指信號(hào)具有的頻帶寬度.信號(hào)的帶寬是指該信號(hào)所包含的各種不同頻率成分所占據(jù)的頻率范圍.而帶寬的載體是濾波器，放大器或衰減器等模擬器件或電路.

對(duì)于數(shù)字信號(hào)而言，帶寬是指單位時(shí)間內(nèi)鏈路能夠通過(guò)的數(shù)據(jù)量。例如ISDN的B信道帶寬為64Kbps。由于數(shù)字信號(hào)的傳輸是通過(guò)模擬信號(hào)的調(diào)制完成的，為了與模擬帶寬進(jìn)行區(qū)分，數(shù)字信道的帶寬一般直接用波特率，符號(hào)率，采樣率，比特率等來(lái)描述。在網(wǎng)絡(luò)中有兩種不同的速率：

1，信號(hào)(即電磁波)在傳輸媒體上的傳播速率(米/秒，公里/秒或光年);

2，計(jì)算機(jī)向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送比特的速率(比特/秒);

這兩種速率的意義和單位完全不同。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)統(tǒng)一以下公式定義帶寬：帶寬=時(shí)鐘頻率*總線(xiàn)位數(shù)/8;簡(jiǎn)單的說(shuō)，帶寬就是傳輸速率，是指每秒鐘傳輸?shù)淖畲笞止?jié)數(shù)(MB/S)，即每秒處理多少兆字節(jié)，高帶寬則意味著系統(tǒng)的高處理數(shù)據(jù)速度的能力。為了更形象地理解帶寬、位寬、時(shí)鐘頻率的關(guān)系，我們舉個(gè)比較形象的例子，工人加工零件，如果一個(gè)人干，在大家單個(gè)加工速度相同的情況下，肯定不如兩個(gè)人干的多，帶寬就象是加工零件的總數(shù)量，位寬仿佛工人數(shù)量，時(shí)鐘工作頻率相當(dāng)于加工單個(gè)零件的速度，位寬越寬，時(shí)鐘頻率越高則總線(xiàn)帶寬越大,其帶寬越大，產(chǎn)能效率越高也是顯而易見(jiàn)的。1的信號(hào)的傳輸載體是導(dǎo)線(xiàn)，同軸雙絞線(xiàn)或光纜等，2的信號(hào)載體包括以上1和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟硬件資源系統(tǒng).

由于數(shù)字示波器的5大系統(tǒng)決定了示波器的帶寬必定具有模擬帶寬和數(shù)字帶寬，因此，各示波器廠(chǎng)家在標(biāo)示其示波器指標(biāo)時(shí)必須標(biāo)定兩個(gè)主要指標(biāo)來(lái)顯示其最高的信號(hào)處理能力，即大家常在TEK示波器顯示屏幕右上角標(biāo)定最大模擬帶寬和采樣率帶寬.如DPO4104示波器具有最大的5GS/S的采樣率，屏幕刻度10個(gè)時(shí)間分隔設(shè)置為10ns/div.那么每個(gè)波形水平時(shí)間點(diǎn)數(shù)等于5×109 點(diǎn)/s×10×10-9 s/div×10div,又，其具有8bitAD的垂直分辨率,因此500點(diǎn).=500*256=128Kb/8=16KB.即在100ns的傳輸容量為16KB。

節(jié)下將詳細(xì)解讀示波器模擬帶寬和采樣率和5大系統(tǒng)的原理和關(guān)系以及他們對(duì)于測(cè)試系統(tǒng)的影響。

1，水平系統(tǒng);

2，垂直系統(tǒng);

3，掃描/采樣處理系統(tǒng);

4，觸發(fā)捕獲系統(tǒng);

5，顯示系統(tǒng);

來(lái)源：電子工程世界