关键字：示波器、带宽、不确定度
一、概述
1.环境条件
(1)供电电源：交流供电电压：（220±11）V；频率：（50±1）Hz。
(2)环境温度：（20±5）℃。
(3)相对湿度：≤80%RH。
(4)大气压强：（86~106）kPa。
(5)周围环境：无外界电磁场干扰和机械振动的影响。
2.测量标准名称：
测量标准：9500B示波器校准器。
稳幅正弦波平坦度：
电压范围：5mV-5V，输出频率：0.1Hz-300MHz，平坦度：±2%；
电压范围：5mV-5V，输出频率： 300MHz-550MHz，平坦度：±3%。
3.被测对象：
惠普54610B型数字存储示波器，范围：2mV/div-5V/div，带宽：500MHz。
4.测量方法
接线如图1，选定数字存储示波器的测量通道及量程，置非自动量程测量模式。示波器校准器与被校数字存储示波器匹配连接。
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图1 数字存储示波器频带宽度校准连接图
以示波器100mV/div为例，设置示波器垂直偏转系数为100mV/div，水平偏转系数为10us/div，选择示波器校准器的输出基准频率为1MHz，调节输出电平峰-峰值为600mV，使信号稳定显示在示波器内居中覆盖约80%屏幕范围，读取其幅度Um。保持示波器校准器输出幅度不变，仅增加正弦信号频率f，记录各频率点的幅度Ui，则频带宽度内下降的dB数由公式（1）计算：
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式中：Ui——各频率点显示的幅度；
Um ——基准频率点显示的幅度。
当示波器校准器向示波器的上限频率继续升高时，找出使得，即下降的dB数为-3dB的频率，该频率即为示波器频带宽度实测值。
二、频带宽度标准不确定度评定
1.重复性引入的标准不确定度的评定
分别测量示波器频率在1MHz和500MHz幅值，每个频率点重复连续测量10次，1MHz时正弦波信号峰-峰值测得算术平均值为：
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2.不平坦度引入的标准不确定度ub1的评定
根据9500B示波器校准器技术说明书，电压输出范围5mV-5V时，输出频率0.1Hz-300MHz内的平坦度为±2%，区间半宽度a=2%，按均匀分布处理，k=.png)
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当示波器校准器输出频率300MHz-550MHz时，平坦度为±3%，按均匀分布处理，k=：.png)
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3.分辨力引入的标准不确定度的评定
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4.合成标准不确定度的uc评定
频率为1MHz时，幅度Um的相对合成标准不确定度为：
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频率为500MHz时，U1幅度的相对合成标准不确定度为：
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三、频带宽度内下降的dB数的合成标准不确定度
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四、扩展不确定度估算：
取包含因子k=2，扩展不确定度为：
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五、频带宽度测量结果的不确定度的报告与表示
频带宽度内下降的dB数
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参考文献：
[1] JJF 1057-1998数字存储示波器校准规范.北京:国家质量技术监督局发布.
[2] JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示.北京:国家质量技术监督局发布.
[3] 付永杰.数字示波器频带宽度的测量不确定度评定与分析[J].宇航计测技术，2012，32(5):27~30.
论文作者:吴晓 邵成浩 常婧桐
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第21期
论文发表时间:2020/5/8