作為硬件入門愛(ài)好者，第一臺(tái)示波器的帶寬通常不會(huì)很高，多為70M、100M、200M……這些入門級(jí)專業(yè)示波器大多具有很高的性價(jià)比，但針對(duì)高頻的功能較少，尤其是經(jīng)常缺少50Ω模式，給部分要測(cè)高頻信號(hào)的朋友們帶來(lái)了不少困擾。

那么，這個(gè)問(wèn)題該如何解決？

01 中低端示波器的高頻信號(hào)測(cè)量

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

但如果我們真的拿入門級(jí)示波器去測(cè)量，會(huì)發(fā)現(xiàn)測(cè)出來(lái)的數(shù)值甚至不到0.5V，和預(yù)計(jì)相差甚遠(yuǎn)，這就是電信號(hào)反射導(dǎo)致的結(jié)果。

直接說(shuō)結(jié)論，要減少信號(hào)反射，在使用儀器的時(shí)候，要讓源、接收機(jī)電阻相等。信號(hào)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(cè)量出更好的結(jié)果。

那么，一定要花更多的錢購(gòu)買一臺(tái)擁有50Ω模式的示波器嗎？

我們可以先做個(gè)測(cè)試，試試一臺(tái)不帶50Ω模式的200M示波器，其實(shí)際最高帶寬，也就是將輸入信號(hào)幅值衰減小于30%的頻率到底有多大。

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

將信號(hào)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(kāi)測(cè)量功能，此時(shí)示波器測(cè)量出來(lái)的Vpp約為1.01V，誤差大約1%。

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

所以一臺(tái)200MHz帶寬的示波器，如果不帶50Ω模式，實(shí)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(shí)現(xiàn)阻抗匹配。

它的等效電路也很簡(jiǎn)單，元件只有一個(gè)電阻，實(shí)際上就是相當(dāng)于給示波器“并聯(lián)”了一個(gè)50Ω的電阻，讓整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)的阻抗變成50Ω。

原理簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，還是要用效果說(shuō)話，我們依舊可以做個(gè)實(shí)驗(yàn)。

信號(hào)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(kāi)測(cè)量模式，這時(shí)我們測(cè)量出來(lái)的結(jié)果是820mV，和沒(méi)有帶匹配器的700mV相比，效果非常顯著。

讓我們?cè)龃笮盘?hào)源頻率，示波器測(cè)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(shí)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。