作為硬件入門愛好者，第一臺示波器的帶寬通常不會很高，多為70M、100M、200M……這些入門級專業(yè)示波器大多具有很高的性價比，但針對高頻的功能較少，尤其是經(jīng)常缺少50Ω模式，給部分要測高頻信號的朋友們帶來了不少困擾。

那么，這個問題該如何解決？

01 中低端示波器的高頻信號測量

假設(shè)擁有一臺帶寬為200MHz的示波器，如果要測量一個200M的信號，由于示波器其內(nèi)部原理接近一個低通濾波器，而它帶寬定義在輸入信號幅值衰減3dB處的頻率，所以，實際測量值應(yīng)該是0.7V左右。

但如果我們真的拿入門級示波器去測量，會發(fā)現(xiàn)測出來的數(shù)值甚至不到0.5V，和預(yù)計相差甚遠(yuǎn)，這就是電信號反射導(dǎo)致的結(jié)果。

直接說結(jié)論，要減少信號反射，在使用儀器的時候，要讓源、接收機(jī)電阻相等。信號源內(nèi)阻本身是50Ω的 ，示波器內(nèi)阻自然也要調(diào)整為50Ω，才能測量出更好的結(jié)果。

那么，一定要花更多的錢購買一臺擁有50Ω模式的示波器嗎？

我們可以先做個測試，試試一臺不帶50Ω模式的200M示波器，其實際最高帶寬，也就是將輸入信號幅值衰減小于30%的頻率到底有多大。

為了方便模擬，以下測試會使用帶有50Ω模式和帶寬限制功能的中端示波器鼎陽SDS2502X Plus。

將信號源設(shè)置為高阻模式，輸出1MHz、1Vpp的正弦波，設(shè)置示波器200M帶寬限制，1MΩ模式，并打開測量功能，此時示波器測量出來的Vpp約為1.01V，誤差大約1%。

當(dāng)我們逐步加大信號源的頻率到113MHz，此時示波器測量出來的Vpp就只有不到700mV了，誤差達(dá)到了30%、3dB以上。

所以一臺200MHz帶寬的示波器，如果不帶50Ω模式，實際上帶寬也就是113MHz，損失了差不多一半。

02 阻抗匹配器

阻抗匹配器是一種電子元件或設(shè)備，用于調(diào)整電路的輸入和輸出之間的阻抗以實現(xiàn)阻抗匹配。

它的等效電路也很簡單，元件只有一個電阻，實際上就是相當(dāng)于給示波器“并聯(lián)”了一個50Ω的電阻，讓整個測試系統(tǒng)的阻抗變成50Ω。

原理簡單，價格便宜，還是要用效果說話，我們依舊可以做個實驗。

信號源設(shè)置為50Ω模式，輸出113MHz、1Vpp的正弦波，示波器1M歐姆，限制帶寬200M，并打開測量模式，這時我們測量出來的結(jié)果是820mV，和沒有帶匹配器的700mV相比，效果非常顯著。

讓我們增大信號源頻率，示波器測量值隨著頻率增高而衰減，直到178MHz，使用了匹配器的示波器才達(dá)到了衰減3dB，這樣，示波器的實際帶寬和標(biāo)定的200MHz只相差22MHz，比直接用高阻模式要好得多。

總結(jié)

在真實的50Ω模式下，178MHz時示波器顯示為750mV，也確實要到200MHz的時候，測量信號才會衰減到700mV。

由此可見，阻抗匹配器對中低端示波器進(jìn)行信號測量有著極大的幫助，但是這并不代表我們就再也不需要帶50Ω模式的示波器。況且，也只有200M以內(nèi)的示波器才會出現(xiàn)沒有50Ω模式的情況，高帶寬示波器的測量結(jié)果自然更加精準(zhǔn)。

有些使用鼎陽示波器的小伙伴會發(fā)現(xiàn)，200MHz帶寬的示波器測出來的結(jié)果竟然有700多mV，這又是為什么？

實際上，示波器在設(shè)計時一般會留足帶寬裕量，鼎陽示波器就做足了這點。如果要測出文章最初的結(jié)論，只能測到500mV左右的情況，那么輸入信號就需要達(dá)到250MHz以上才行。