示波器响应方式对信号采集保真度的影响

信号保真度是评价数字示波器性能最主要的衡量标准，而采用合适的输入脉冲响应方 式则是示波器高保真还原信号真实面目的非常重要的环节。信号保真度定义为显示在示波器 屏幕上的波形与被测波形间的拟合程度，而脉冲响应方式表征示波器系统采用何种方式对输 入激励不同频率成份的幅度和相位进行最优化处理，不同的示波器响应方式会生成不同特征 的被测阶跃脉冲波形。

脉冲响应：一个“完美”的方波脉冲包含了无数阶奇次正弦谐波分量的幅度。因此，我们可以认为测量系统采集脉冲信号的过程，也就是先采集其各个正弦谐波 然后再合成脉冲的过程。现在测试测量设备包括数字示波器的前端输入带宽和模/数转换电路的带宽都是有限的，也就决定了能采集到的谐波分量频率是有限的。

由于示波器前端模拟部件呈现出低通滤波特性，对输入信号的不同频率成份的通过能 力不一致，高频分量的幅度衰减率要大于低频分量衰减率，因此幅频响应曲线不是线性变 换，而是呈滚降（RollOff）趋势，尤其对高于示波器-3dB 带宽的频谱成份更是表现出急 剧滚降特征。根据幅度响应曲线的不同滚降方式，目前业内主流高性能示波器主要提供两 种响应类型，分别是平坦化响应(Flat Response)和贝塞尔响应(Bessel Response)。

这三种响应优化类型不存在哪个更好的问题，而是分别适应了不同信号的测试应用需求。下表总结了三种响应优化模式的不同特点和适用领域。