概述

Demo板上的有源晶振輸出信號是25MHz或27MHz的方波。當示波器的測量帶寬較低時，方波的很多高頻諧波分量會被濾除，此時看起來會比較像正弦波。 根據傅立葉展開公式，方波是由一系列正弦分量疊加而成的，稱為各次諧波，且完美的方波只有1、3、5、7... 奇次諧波，無偶次諧波。公式為：

f(t)=sin(w*t)+1/3*sin(3*w*t)+1/5*sin(5*w*t)+?

從上式可知，級數越多，越接近方波；級數越少，越接近正弦波。

測量對比

為了更清楚直觀地說明這種情況。下面以ZDS2022示波器和泰克DS4054（500MHz帶寬）進行測試對比說明，被測信號為ZDS2022示波器Demo板上27MHz的有源晶振信號。

如圖11.1、圖11.2所示，在探頭為X1檔（帶寬為10MHz），關閉帶寬限制的條件下進行測試，由于測試帶寬僅為10MHz，濾除大量高頻諧波分量，測試的波形比較接近正弦波。而在探頭為X10檔，關閉帶寬限制的條件下進行測試，測到的波形是比較接近方波的，如圖11.3、圖11.4所示。

圖11.1 X1檔、關閉帶寬限制的ZDS2022測試結果

圖11.3 X10檔、關閉帶寬限制的ZDS2022測試結果

圖11.3 X10檔、關閉帶寬限制的ZDS2022測試結果

圖11.4 X10檔、關閉帶寬限制的DS4054測試結果

注意事項

使用ZDS2022示波器測試晶振信號時，需要特別注意：

（1） 由于晶振信號對于電容負載比較敏感，所以在測試晶振輸出信號時，需要把探頭撥到X10衰減檔位，以減小測試引入的負載效應。

（2） 晶振信號的輸出邊沿一般比較陡，即上升時間較短，其實質是晶振信號中包含了較多的高頻分量，對于這類信號的測試，應該當作高頻信號來對待，選擇帶寬較大的探頭與示波器進行測量，以免失真。

（3） 測試中使用探頭標配的接地彈簧代替接地鱷魚夾就近接地，可有效提高信號保真度。

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審核編輯：湯梓紅