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关键词：带宽

导读

在之前的小百科中，我们已经介绍过带宽【1】的定义：常见的-3dB带宽是指以系统的频率响应曲线功率最大值为参考功率，功率降低一半，即-3dB以内的频率范围。在截止频率处，幅度会衰减为真实幅度的70.7%。

带宽的选择

在对幅度精度有要求的情况下，例如想要将幅度精度控制在2%以内，应该如何选择板卡的带宽呢？

通常情况下，板卡会根据带宽指标设计一个一阶低通滤波器。对于一阶低通滤波器，其传递函数可以表示为：

式中Wc为-3dB截止频率。

当测试精度不低于98%时，需要满足如下关系：

经过简化得到：

上式表明，如果要保证98%的测试精度，则板卡的带宽需要不低于信号频率的4.93倍，为了方便，一般建议：仪器带宽≥5×信号的最大频率

图 1 幅度误差与频率

以简仪同步DAQ卡PXIe-5315【2】为例：

表 1 PXIe-5315 AI带宽

如果使用10V量程，我们待测信号的频率需要≤440KHz (2.2MHz/5)，如果待测信号频率超过440KHz，建议选择更高带宽的产品，如数字化仪等。

是不是带宽越高越好？

理论上带宽越高，可以越准确的还原信号。但是在实际使用中，会遇到一些复杂环境，信号中会包含噪声、毛刺等干扰我们测量的信号。这时对于低带宽的板卡，反而会把高频的毛刺、一部分噪声衰减掉，从而使得到的波形看起来更好。这也解释了一些客户的疑问：“为什么我买了更高采样率，更高带宽的板卡，反而比低端的板卡噪声更大了？”。

所以在实际使用中，还是需要根据具体需求来综合考虑。

参考

【1】 简仪测量小百科 | 测量参数解析：带宽

【2】 同步DAQ板卡PXIe-5315