资料介绍
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 2358—2026
数字取样示波器校准规范
Calibration Specification for Digital Sampling Oscilloscopes
2026‑01‑24 发布 2026‑07‑24 实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布
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数字取样示波器校准规范Calibration Specification for Digital
Sampling Oscilloscopes
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代替 JJG 491—1987
归 口 单 位： 全国无线电计量技术委员会
主要起草单位： 中国计量科学研究院
中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所
参加起草单位： 苏州联讯仪器股份有限公司
本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释
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本规范主要起草人：
赵科佳(中国计量科学研究院)
梁志国(中 国 航 空 工 业 集 团 公 司 北 京 长 城 计 量 测 试 技 术研究所)
何 昭(中国计量科学研究院)
参加起草人：
胡海洋(苏州联讯仪器股份有限公司)
陈 赫(中国计量科学研究院)
吴娅辉(中 国 航 空 工 业 集 团 公 司 北 京 长 城 计 量 测 试 技 术研究所)
廉 哲(苏州联讯仪器股份有限公司)
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目 录
引言 (Ⅲ)
1 范围 ( 1 )
2 引用文件 ( 1 )
3 术语 ( 1 )
4 概述 ( 1 )
5 计量特性 ( 1 )
5.1 直流增益 ( 1 )
5.2 直流偏置 ( 2 )
5.3 直流电压 ( 2 )
5.4 时间间隔 ( 2 )
5.5 频带宽度 ( 2 )
5.6 上升时间 ( 2 )
5.7 时基抖动 ( 2 )
5.8 本底噪声 ( 2 )
5.9 校准信号电平 ( 2 )
6 校准条件 ( 2 )
6.1 环境条件 ( 2 )
6.2 校准用设备(测量标准及其他设备) ( 3 )
7 校准项目和校准方法 ( 4 )
7.1 校准项目 ( 4 )
7.2 外观及工作正常性检查 ( 4 )
7.3 直流增益 ( 5 )
7.4 直流偏置 ( 7 )
7.5 直流电压 ( 7 )
7.6 时间间隔 ( 7 )
7.7 频带宽度 ( 9 )
7.8 上升时间 ( 10)
7.9 时基抖动 ( 12)
7.10 本底噪声 ( 13)
7.11 校准信号电平 ( 13)
8 校准结果表达 ( 13)
9 复校时间间隔 ( 14)
附录 A 原始记录内页格式 ( 15)
Ⅰ
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附录 B 校准证书内页格式 ( 17)
附录 C 主要项目校准不确定度评定示例 ( 19)
附录 D 反卷积运算 ( 32)
Ⅱ
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引 言
JJF 1071—2010 《国家计量校准规范编写规则》、 JJF 1001—2011 《通用计量术语及定义》 和 JJF 1059. 1—2012 《测量不确定度评定与表示》 共同构成支撑本规范编制工作的基础性系列规范 。
本规范是对 JJG 491—1987《1 GHz取样示波器检定规程》 的修订 ，与 JJG 491—1987相比， 主要技术变化包括：
——检定规程修订为校准规范;
——重新约定了规范的适用范围和带宽范围;
——增加了等效时间采样术语;
——修订了计量特性 、校准用设备的项目和指标性能;
——修订了校准项目和校准方法;
——增加了反卷积运算步骤说明 。
本规范历次版本发布情况为：
——JJG 491—1987。
Ⅲ
数字取样示波器校准规范
1 范围
本规范适用于带宽 100 GHz 及以下的数字取样示波器的校准 ， 也适用于应用等效采样原理实现时域宽带信号测量的设备的校准 。
2 引用文件
本规范没有引用文件 。
3 术语
3. 1 等效时间采样 equivalent-time sampling
以较低的采样速率 ， 对周期性高频或快速信号采样测量 ， 再重构合成被测信号的采样技术 。根据采样方式不同可分为顺序采样 、随机采样和混合采样 。相对于实时采样技术 ， 等效时间采样技术降低了采样速率的要求 ， 减缓了数据存储速率和存储容量的压力 。
4 概述
数字取样示波器是基于等效时间采样原理对被测信号进行数据采集和处理的一种示波器 ， 主要用于周期信号的时域测量 ， 具有高带宽 、高分辨率的特点 ， 其工作原理如图 1 所示 。 同步触发信号经时基电路处理控制延时发生器产生取样脉冲 ， 取样电路在取样脉冲控制下对被测信号进行等效时间采样， 经放大和 A/D 转换将数据传输至总线系统 ，再经存储与数据处理重构波形并输出至显示装置 。
被测信号
取样电路 放大 AD转换
总 线
显示
取样脉冲 延时发生器
同步触发信号 时基电路
存储与数据处理
图 1 数字取样示波器工作原理框图
5 计量特性
5. 1 直流增益
范围： -2 V~2 V;
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最大允许误差： ±1% 。
5. 2 直流偏置
范围： -2 V~2 V;
最大允许误差： ±1% 。
5. 3 直流电压
范围： -2 V~2 V;
最 大 允 许 误 差 ： ±[0 . 4%×全 量 程 +2 mV±1 . 5%×( 电 压 读 数 - 直 流 偏 置电压)]。
5. 4 时间间隔
范围： 20 ps ~1 s;
最大允许误差： ±(500 fs+0 . 5%×时间间隔读数)。
5. 5 频带宽度
范围： ≤100 GHz。
5. 6 上升时间
范围： ≥3 . 5 ps。
注 ：3.5 ps 上升时间是由100 GHz 带宽根据转换系数公式计算得到 ，上升时间和带宽的转换系数公式如公式(1) 所示。
tr .BW = K (1)
式中：
tr ——数字取样示波器过渡持续时间 ，s;
BW ——数字取样示波器带宽 ，Hz;
K ——转换系数(通常取值范围为0.35~0 .45)。
5. 7 时基抖动
范围： 0. 2 ps~1 . 5 ps(有效值)。
5. 8 本底噪声
范围： 0. 25 mV~2 mV(有效值)。
5. 9 校准信号电平
范围： -2 V~2 V;
最大允许误差： ±0 . 4% 。
注 ： 以上技术指标不作为合格判据 ，仅供参考。
6 校准条件
6. 1 环境条件
a) 环境温度：(23±5)℃ ;
b) 相对湿度： ≤80% ;
c) 供电电源：(220±11)V，(50±1)Hz;
2
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d) 其他： 无影响仪器正常工作的电磁干扰及机械振动 。
6. 2 校准用设备(测量标准及其他设备)
6. 2. 1 示波器校准仪
直流电压： 阻抗 50 Ω , ±(1 mV~5 V)， 最大允许误差： ±(0 . 025%+25 μV/Ux);
时标信号： 阻抗 50 Ω , 0. 5 ns~ 5 s ，最大允许误差： ±2 . 5×10-7;
电阻测量： 40 Ω~90 Ω , 最大允许误差： ±0 . 3%① 。
6. 2. 2 微波信号源 1
频率范围： 250 kHz~100 GHz② , 最大允许误差： ±5×10-8;
相位噪声： ≤-110 dBc/Hz ，频偏≥10 kHz(中心频率 1 GHz~10 GHz);
输出电平： -30 dBm~5 dBm。
6. 2. 3 微波信号源 2
频率范围： 250 kHz~10 GHz ，最大允许误差： ±5×10-8 。
6. 2. 4 功率计
频率范围： 1 MHz~100 GHz② ;
功率测量范围： -20 dBm~+5 dBm， 校准因子不确定度： 2%~5%(k= 2)。
6. 2. 5 数字多用表
直流电压范围： ±(10 mV~5 V)，最大允许误差： ±0 . 05%;
电阻测量： 40 Ω~90 Ω , 最大允许误差： ±0 . 3% 。
6. 2. 6 脉冲发生器
上升时间： 3. 5 ps③ ;
脉冲幅度： >20 mV。
6. 2. 7 功分器(三端口两电阻)
频率范围： DC~100 GHz② ;
两端口不平衡： DC~2 . 5 GHz， <0 . 25 dB;
(2 . 5~67)GHz， <0 . 40 dB;
(67~110)GHz， <1 . 00 dB。
6. 2. 8 匹配负载
阻抗： 50 Ω ;
回波损耗： >14 dB。
6. 2. 9 通过式负载
电阻： 50 Ω , 最大允许误差： ±0 . 1% 。
① 此处电阻测量功能对于示波器校准仪为非必要具备的测量功能。
② 此处频率上限可根据能够覆盖被校对象的带宽上限来确定。
③ 此处上升时间根据公式(1) 计算得到 。对于标准脉冲 法 ，计算用 的带宽值至少为被校对象带宽的 3 倍 。对于卷积脉冲法 ，计算用 的带宽值至少大于或等于被校对象带宽。
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7 校准项目和校准方法
7. 1 校准项目
数字取样示波器校准项目见表 1。
表 1 数字取样示波器校准项目表
序号
校准项目名称
1
直流增益
2
直流偏置
3
直流电压
4
时间间隔
5
频带宽度
6
上升时间
7
时基抖动
8
本底噪声
9
校准信号电平
7. 2 外观及工作正常性检查
7. 2. 1 外观检查
数字取样示波器的外形结构应完好 。开关 、按键 、旋钮操作灵活可靠 ， 外露件不应有影响正常工作的松动和机械损伤 。检查结果记录于附录 A . 1 中 。
7. 2. 2 开机自检
执行通电开机检查， 开机自检程序应运行正常 。按技术说明书要求预热被测设备 。对于具备自校准功能的数字取样示波器 ， 需断开测量接口的所有连接线缆或接头 ， 再执行自校准程序， 自校准成功为检查通过 。检查结果记录于附录 A . 1 中 。
7. 2. 3 输入阻抗检查
7. 2. 3. 1 如图 2 所示连接设备， 数字多用表或具有阻抗测量功能的示波器校准仪连接数字取样示波器信号输入端口 。
数字多用表 示波器校准仪
信号输入
数字取样示波器触发输入
图 2 输入阻抗检查连接框图
7. 2. 3. 2 恢复数字取样示波器默认设置 ，设置触发方式为自由触发 ， 打开被测通道 ，垂直刻度设为最大值 ，垂直偏置设为 0 V ，若有带宽选择功能设为最大带宽 。
7. 2. 3. 3 打开数字多用表或具有阻抗测量功能的示波器校准仪的电阻测量功能 ，读取电阻测量值记录于附录 A . 1 中 。
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7. 2. 4 触发灵敏度检查
7. 2. 4. 1 如图 3 所示连接设备 ， 微波信号源 1 输出端口连接功分器输入端口 ， 功分器两输出端口分别连接数字取样示波器信号输入端口和触发输入端口 。
信号输入
功分器
数字取样示波器
信号输出
微波信号源1
触发输入
图 3 触发灵敏度检查连接框图
7. 2. 4. 2 恢复数字取样示波器默认设置 ，设置触发方式为信号触发 ，触发电平设为 0 V。打开被测通道 ， 垂直刻度设为最大值 ， 垂直偏置设为 0 V， 若有带宽选择功能设为最大带宽 。
7. 2. 4. 3 按仪器说明书要求设置微波信号源 1 的输出幅度和频率， 使数字取样示波器能够正常触发(触发指示灯亮) 并稳定显示波形 。
7. 2. 4. 4 降低微波信号源 1 输出幅度值， 直至数字取样示波器停止触发(触发指示灯灭)。 打开数字取样示波器幅度测量功能 ，读取幅度测量值记录于附录 A. 1 中 。
7. 3 直流增益
7. 3. 1 如图 4 所示连接设备 ，示波器校准仪信号输出端口直接连接被测数字取样示波器信号输入端口 。
信号输出示波器校准仪
触发输出
信号输入
触发输入
数字取样示波器
图 4 直流增益校准连接框图
7. 3. 2 恢复数字取样示波器默认设置 ，设置触发方式为自由触发， 打开被测通道 ，垂直刻度设为最大值 ， 垂直偏置设为 0 V， 若有带宽选择功能设为最大带宽 ， 设置波形采集点数 n≥1 000， 打开波形平均功能 ，建议平均次数设为 16。
7. 3. 3 设置示波器校准仪输出阻抗为 50 Ω , 信号输出通道的波形模式设为直流信号 。
7. 3. 4 如图 5 所示 ，Er 为通道垂直刻度全量程电压 ， 由数字取样示波器设置的垂直刻度确定 ;El 为量程测量范围下限电压 ;Eh 为量程测量范围上限电压 。记录 Er 和 El 于附录 A. 2 中 。在全量程测量范围内选取测量点数 m=16 ，按公式(2) 计算示波器校准仪
输出的直流电压值 Ei( i 为测量点的序数)， 并记录于附录 A. 2 中 。
Ei = El + (i - 0.5) × Er /m ( i = 1 ,2 , ⋯ ,m ) (2)
式中：
Ei ——示波器校准仪输出的直流电压值序列 ，V;
El——量程测量范围下限电压 ，V;
Er——通道垂直刻度全量程电压 ，V;
m ——在数字取样示波器垂直量程范围内选取的测量点数;
i ——在数字取样示波器垂直量程范围内选取的测量点数的序数 。
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测量值y
yi
直流电压E
El Ei Eh
Er
图 5 示波器校准仪输出直流电压与数字取样示波器测量值关系曲线
7. 3. 5 按计算的 Ei 值依次设置示波器校准仪输出的直流电压值， 打开数字取样示波器幅 度 平 均 测 量 功 能 ， 依 次 测 量 示 波 器 校 准 仪 输 出 的 直 流 波 形 幅 度 值 yi， 记 录 于 附 录A . 2 中 。
-
7. 3. 6 按 公 式 (3) 计 算 以 上 测 量 的 m 个 直 流 电 压 波 形 幅 度 值 的 平 均 值 y， 按 公 式
(4) 计算示波器校准仪 m 个输出直流电压值的平均值 E ，记录于附录 A . 2 中 。
式中：
y ——数字取样示波器测量的直流电压波形幅度值平均值 ，V;
m ——在数字取样示波器垂直量程范围内选取的测量点数;
i ——在数字取样示波器垂直量程范围内选取的测量点数的序数;
yi ——数字取样示波器测量的直流波形幅度值序列 ，V;
E ——示波器校准仪输出直流电压值的平均值 ，V;
Ei ——示波器校准仪输出的直流电压值序列 ，V 。
7. 3. 7 按公式(5) 计算直流增益 G ，记录于附录 A . 2 中 。
式中：
G ——数字取样示波器的直流增益;
m ——在数字取样示波器垂直量程范围内选取的测量点数;
i ——在数字取样示波器垂直量程范围内选取的测量点数的序数;
Ei——示波器校准仪输出的直流电压值序列 ，V;
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E ——示波器校准仪输出直流电压值的平均值 ，V;
yi ——数字取样示波器测量的直流波形幅度值序列 ，V;
-
y ——数字取样示波器测量的直流电压波形幅度值平均值 ，V 。
7. 3. 8 按公式(6) 计算直流增益相对误差 ΔG ，记录于附录 A . 2 中 。
式中：
G ——数字取样示波器的直流增益 ，无单位;
ΔG——数字取样示波器的直流增益相对误差 ，无单位 。
7. 3. 9 改变数字取样示波器垂直刻度设置， 重复步骤 7. 3. 2~7 . 3. 8 ，计算不同垂直刻度设置下的直流增益 G 和直流增益相对误差 ΔG ，记录于附录 A . 2 中 。
7. 4 直流偏置
7. 4. 1 执行步骤 7. 3. 1~7 . 3. 3。
7. 4. 2 设置数字取样示波器直流偏置 ，执行步骤 7. 3. 4~7 . 3. 7。
7. 4. 3 按公式(7) 计算直流偏置相对误差 ΔD ，记录于附录 A . 3 中 。
式中：
ΔD——数字取样示波器的直流偏置相对误差;
y ——数字取样示波器测量的直流电压波形幅度值平均值 ，V;
G ——数字取样示波器的直流增益;
E ——示波器校准仪输出直流电压值的平均值 ，V 。
7. 4. 4 改变数字取样示波器直流偏置设置， 重复步骤 7. 4. 2~7 . 4. 3 ，计算不同直流偏置设置下的直流偏置相对误差 ΔD ，记录于附录 A . 3 中 。
7. 5 直流电压
7. 5. 1 执行步骤 7. 3. 1~7 . 3. 5 ，测量数据记录于附录 A . 4 中 。
7. 5. 2 改变数字取样示波器垂直刻度设置， 重复步骤 7. 3. 4~7 . 3. 5 ，测量数据记录于附录 A . 4 中 。
7. 5. 3 改变数字取样示波器直流偏置设置， 重复步骤 7. 3. 4~7 . 3. 5 ，测量数据记录于附录 A . 4 中 。
7. 6 时间间隔
7. 6. 1 方法一(示波器校准仪测量法)
7. 6. 1. 1 如果被测时间间隔为 0. 5 ns~ 1 s， 可采用方法一校准数字取样示波器的时间间隔 。
7. 6. 1. 2 如图 6 所示连接设备 。示波器校准仪信号输出端口直接连接被测数字取样示波器信号输入端口 ， 示波器校准仪触发信号输出端口直接连接被测数字取样示波器触
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发信号输入端口 。
信号输出示波器校准仪
触发输出
信号输入
数字取样示波器触发输入
图 6 示波器校准仪校准时间间隔连接框图
7. 6. 1. 3 恢复数字取样示波器默认设置 ，设置触发方式为信号触发 ， 打开被测通道 ，垂直刻度设为最大值 ， 垂直偏置设为 0 V， 若有带宽选择功能设为最大带宽 ， 设置波形采集点数 n≥1 000， 打开波形平均功能 ，建议平均次数设为 16。
7. 6. 1. 4 示波器校准仪输出阻抗为 50 Ω , 信号输出通道的波形模式设为时标信号 ，信号幅度为被测数字取样示波器屏幕垂直量程的 80% ，设置触发通道输出 。
7. 6. 1. 5 设置示波器校准仪输出时标信号周期 T0， 调节数字取样示波器触发电平使波形正常显示 ， 调节数字取样示波器水平刻度使屏幕稳定显示至少 2 个整周期信号 ，且在整周期波形中不应出现由时基校正产生的波形跳变现象 。记录 T0 于附录 A . 5 中 。
7. 6. 1. 6 打开数字取样示波器周期测量功能 ，测量波形周期 T 记录于附录 A . 5 中 。
7. 6. 1. 7 按公式(8) 计算时间间隔测量误差 Δt ，记录于附录 A . 5 中 。
Δt = T - T0 (8)
式中：
Δt——时间间隔测量误差， s;
T ——数字取样示波器测量的波形周期， s;
T0——示波器校准仪输出时标信号的周期， s。
7. 6. 1. 8 改变示波器校准仪的时标信号周期， 重复步骤 7. 6. 1. 5~7 . 6. 1. 7 。计算不同时间间隔测量误差 ，记录于附录 A . 5 中 。
7. 6. 2 方法二(微波信号源测量法)
7. 6. 2. 1 如果被测时间间隔为 20 ps~1 μs， 可采用方法二校准数字取样示波器的时间间隔 。
7. 6. 2. 2 如图 7 所示连接设备 。微波信号源 1 信号输出端连接数字取样示波器信号输入端口 ，微波信号源 2 信号输出端连接数字取样示波器触发输入端口 ，微波信号源 1 的
信号输入
数字取样示波器触发输入
10 MHz 参考频率输出连接微波信号源 2 的10 MHz 参考频率输入 ， 实现两台微波信号源的频率同步 。
参考频率输出
微波信号源1
信号输出
参考频率输入
微波信号源2 信号输出
图 7 微波信号源校准时间间隔连接框图
7. 6. 2. 3 恢复数字取样示波器默认设置 ，设置触发方式为信号触发 ， 打开被测通道 ，
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垂直刻度设为最大值 ， 垂直偏置设为 0 V， 若有带宽选择功能设为最大带宽 ， 设置波形采集点数 n≥1 000， 打开波形平均功能 ，建议平均次数设为 16。
7. 6. 2. 4 设置微波信号源 1 输出频率f0， 幅度为被测数字取样示波器屏幕垂直量程的80% 。设置微波信号源 2 输出频率f0 /n(n 为正整数)， 幅度大于触发灵敏度电平 。记录 1/f0 于附录 A . 5 中 。
7. 6. 2. 5 调节数字取样示波器触发电平使波形正常显示 ，调节数字取样示波器水平刻度使屏幕稳定显示至少 2 个整周期信号 ， 且在整周期波形中不应出现由时基校正产生的波形跳变现象 。
7. 6. 2. 6 打开数字取样示波器周期测量功能 ，测量波形周期 T 记录于附录 A . 5 中 。
7. 6. 2. 7 按公式(9) 计算时间间隔测量误差 Δt ，记录于附录 A . 5 中 。
Δt = T - 1/f0 (9)
式中：
Δt——时间间隔测量误差， s;
T ——数字取样示波器测量的波形周期， s;
f0 ——微波信号源 1 输出频率 ，Hz。
7. 6. 2. 8 改变微波信号源 1 输出频率 ， 重复步骤 7. 6. 2. 4~7 . 6. 2. 7 。计算不同时间间隔测量误差 ，记录于附录 A . 5 中 。
7. 7 频带宽度
7. 7. 1 如 图 8 所 示 连 接 设 备 ， 微 波 信 号 源 1 输 出 端 口 经 线 缆 连 接 至 功 分 器 的 输 入端 ， 功分器一个输出端连接功率计 ， 另一输出端连接被测数字取样示波器信号输入端口 。
功率计
微波信号源1
信号输出
功分器
信号输入
数字取样示波器
触发输入
图 8 频率响应校准连接框图
7. 7. 2 恢复数字取样示波器默认设置 ，设置触发方式为自由触发， 打开被测通道 ，垂直刻度设为最大值 ， 垂直偏置设为 0 V， 若有带宽选择功能设为最大带宽 ， 设置波形采集点数 n≥1 000。
7. 7. 3 设置微波信号源 1 输出50 MHz 正弦信号， 打开数字取样示波器幅度测量功能，调节微波信号源 1 输出功率 ， 使数字取样示波器屏幕显示的波形幅度值达到垂直量程的 80% 左右 ，读取波形幅度测量值 U0 记录于附录 A . 6 中 。设置功率计频率为 50 MHz，读取功率测量值 P0(单位 ：dBm) 记录于附录 A . 6 中 。
7. 7. 4 改变微波信号源 1 输出的信号频率fi， 并调节其输出功率 ， 使数字取样示波器
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屏幕显示的波形幅度值不大于垂直量程的 80% 。读取被测数字取样示波器波形幅度测量值 Ui ;设置功率计频率为fi ，读取功率计测量值 Pi(单位 ：dBm)， 将fi 、Ui 、Pi 分别记录于附录 A . 6 中 。
7. 7. 5 以 50 MHz 频率点为参考 ， 按公式(10) 计算数字取样示波器的频率响应 ， 记录于附录 A . 6 中 。
式中：
FR(fi)——数字取样示波器fi 频率点的频率响应 ，dB;
fi ——第 i 点频率值 ，Hz;
i ——微波信号源 1 输出正弦波频率点的序数;
Ui ——数字取样示波器测量频率fi 点的波形幅度值 ，V;
U0 ——数字取样示波器测量频率 50 MHz 点的波形幅度值 ，V;
Pi ——功率计测量频率fi 点的功率值 ，dBm;
P0 ——功率计测量频率 50 MHz 点的功率值 ，dBm 。
7. 7. 6 重复执行步骤 7. 7. 4~7 . 7. 5， 递增频率值fi 直至达到数字取样示波器的标称带宽值 。
7. 7. 7 如果所有频率响应 FR(fi)值均大于-3 dB， 则频带宽度值大于频率fi 最大值 ;如果某一频率响应 FR(fi)值等于-3 dB ，则频带宽度值等于对应频率fi 值 ; 如果某一频率响应 FR(fi)值小于-3 dB， 则按公式(11) 计算-3 dB 点频率响应对应的频率值f3dB作为频带宽度值 。将频带宽度值记录于附录 A . 6 中 。
式中：
f3dB ——频率响应-3 dB 点对应的频率值 ，Hz;
fi ——第 i 点频率值 ，Hz;
i ——小于-3dB 的频率响应 FR(fi)对应的频率点序数;
FR(fi)——fi 频率点的频率响应 ，dB 。
7. 8 上升时间
7. 8. 1 方法一(标准脉冲法)
7. 8. 1. 1 如果脉冲发生器输出为类阶跃波形 ，且上升时间小于被测数字取样示波器上升 时 间 的 1/3~1/2， 可 用 方 法 一 校 准 数 字 取 样 示 波 器 的 上 升 时 间 。 否 则 选 择 方 法 二校准 。
7. 8. 1. 2 如 图 9 所 示 连 接 设 备 ， 脉 冲 发 生 器 信 号 输 出 端 口 连 接 至 被 测 数 字 取 样 示 波器信号输入端口 ， 脉冲发生器触发输出端口连接至被测数字取样示波器触发输入端口 。
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计算机
信号输出脉冲发生器
触发输出
信号输入
数字取样示波器触发输入
图 9 上升时间校准连接框图
7. 8. 1. 3 恢复数字取样示波器默认设置 ，设置触发方式为信号触发 ， 打开被测通道 ，垂直刻度设为最大值 ， 垂直偏置设为 0 V， 若有带宽选择功能设为最大带宽 ， 设置波形采集点数 n≥1 000。
7. 8. 1. 4 调 节 数 字 取 样 示 波 器 触 发 电 平 使 波 形 正 常 显 示 ， 调 节 垂 直 刻 度 使 波 形 幅度 在 垂 直 方 向 上 占 屏 幕 80% 左 右 ， 屏 幕 显 示 波 形 的 顶 量 值 和 底 量 值 部 分 应 趋 于 平缓 ， 调 节 水 平 刻 度 使 波 形 过 渡 状 态 在 水 平 方 向 上 占 屏 幕 1/10~1/8 左 右 。 打 开 上 升时 间 测 量 功 能 ， 设置 10%~90% 上升时间测量范围 ， 读取上升时间测量结果 trm 记录于附录 A . 7 中 。
7. 8. 1. 5 按公式(12) 计算数字取样示波器上升时间 tr ，记录于附录 A . 7 中 。
tr (12)
式中：
tr ——数字取样示波器上升时间， s;
trm ——数字取样示波器测量的上升时间， s;
trs ——脉冲发生器输出的类阶跃波形上升时间， s。
7. 8. 2 方法二(卷积脉冲法)
7. 8. 2. 1 如果脉冲发生器输出为类冲激波形 ，其上升时间小于或等于被测数字取样示波器上升时间 ， 且类冲激波形数据为有效溯源结果 ， 可用方法二校准数字取样示波器的上升时间 。
7. 8. 2. 2 如图 9 所示连接设备 ， 脉冲发生器信号输出端口连接至被测数字取样示波器信号输入端口 ， 脉冲发生器触发输出端口连接至被测数字取样示波器触发输入端口 。
7. 8. 2. 3 恢复数字取样示波器默认设置 ，设置触发方式为信号触发 ， 打开被测通道 ，垂直刻度设为最大值 ， 垂直偏置设为 0 V， 若有带宽选择功能设为最大带宽 ， 设置波形采集点数 n≥1 000。
7. 8. 2. 4 调节数字取样示波器触发电平使波形正常显示 ，调节垂直刻度使波形幅度在垂直方向上占屏幕 60%~80% 左右， 调节水平刻度使波形主要过渡部分至少由 10 个以上采样点显示 ， 调节水平延时将主波形显示于屏幕左边一格之后 ， 将反射波形也包含在屏幕显示中 ，如必要需配合调节水平刻度 。数字取样示波器显示冲激脉冲波形如图 10所示 。
7. 8. 2. 5 打开数字取样示波器的波形平均功能 ，设置平均次数 m ≥16， 用计算机读取波 形 数 据 。按 公 式 (13) 计 算 数 字 取 样 示 波 器 系 统 传 递 函 数 。反 卷 积 运 算 方 法 见 附录 D 。
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图 10 数字取样示波器显示冲激脉冲波形
式中：
t ——具有相等时间间隔的时序数据， s;
fh( t)——数字取样示波器系统传递函数，( s ，V);
fm( t)——数字取样示波器测量的类冲激波形数据，( s ，V);
fs( t)——脉冲发生器输出的类冲激波形溯源数据，( s ，V);
1
——反卷积运算符号 。
*
7. 8. 2. 6 数字取样示波器系统传递函数即为冲激响应 ， 对其做积分运算得到阶跃响应 ， 计算阶跃响应的 10%~90% 上升时间 ， 即为数字取样示波器的上升时间 ， 记录于附录 A . 7 中 。
7. 9 时基抖动
7. 9. 1 如图 3 所示连接设备 ， 微波信号源 1 输出端口连接功分器输入端口 ， 功分器两输出端口分别连接数字取样示波器信号输入端口和触发输入端口 。
7. 9. 2 恢复数字取样示波器默认设置 ，设置触发方式为信号触发， 打开被测通道 ，垂直刻度设为最大值 ， 垂直偏置设为 0 V， 若有带宽选择功能设为最大带宽 ， 设置波形采集点数 n≥1 000。
7. 9. 3 设置微波信号源 1 频率(建议≥1 GHz)、 功率 0 dBm， 数字取样示波器正常触发并稳定显示波形 。
7. 9. 4 调节微波信号源 1 输出功率使数字取样示波器屏幕显示的波形幅度占垂直量程80% 以上 ， 调节数字取样示波器延时到最小 ， 观测屏幕显示波形 ，从左端选取第一个包含过零点的上升/下降过渡状态波形 ，调整延时使此波形在屏幕中心显示 ，调节数字
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取样示波器水平刻度到最小 。
7. 9. 5 打开数字取样示波器抖动有效值(RMS) 测量功能 ， 读取测量值记录于附录
A . 8 中 。
7. 10 本底噪声
负载
7. 10. 1 如图 11 所示连接设备 ，数字取样示波器信号输入端连接匹配负载 。
信号输入
数字取样示波器触发输入
图 11 本底噪声校准连接框图
7. 10. 2 恢复数字取样示波器默认设置 ， 设置触发方式为自由触发 ， 打开被测通道 ，垂直刻度设为最小值 ， 垂直偏置设为 0 V， 若有带宽选择功能设为最大带宽 ， 设置波形采集点数 n≥1 000。
7. 10. 3 打开数字取样示波器的幅度平均测量功能 ，读取测量值记录于附录 A . 9 中 。
7. 10. 4 改变带宽设置 ，读取测量值记录于附录 A . 9 中 。
7. 11 校准信号电平
7. 11. 1 如图 12 所示连接设备， 数字取样示波器校准信号输出端口经 50 Ω 通过式负载连接数字多用表输入端口 。
数字多用表 信号输入
50 Ω通过式负载
输出
校准信号 数字取样示波器
图 12 校准信号电平校准连接框图 ，加通过式负载
7. 11. 2 恢复数字取样示波器默认设置 ， 打开校准信号设置功能 ，设置校准信号输出电平 。
7. 11. 3 打开数字多用表直流电压测量功能 ，读取直流电压测量结果记录于附录 A . 10 中 。
7. 11. 4 改变数字取样示波器校准信号输出电平值， 重复步骤 7. 11. 3 操作 。
8 校准结果表达
数字取样示波器校准后， 出具校准证书， 校准证书至少应包含以下信息：
a) 标题：“校准证书”;
b) 实验室名称和地址;
c) 进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);
d) 证书的唯一性标识(如编号)， 每页及总页数的标识;
e) 客户的名称和地址;
f) 被校对象的描述和明确标识;
g )进行校准的日期， 如果与校准结果的有效性和应用有关时 ，应说明被校对象的接收日期;
h) 如果与校准结果的有效性或应用有关时 ，应对被校样品的抽样程序进行说明;
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i) 校准所依据的技术规范的标识 ，包括名称及代号;
j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
k) 校准环境的描述;
l) 校准结果及其测量不确定度的说明;
m )对校准规范的偏离的说明;
n) 校准证书或校准报告签发人的签名 、职务或等效标识;
o) 校准结果仅对被校对象有效的声明;
p )未经实验室书面批准 ，不得部分复制证书的声明 。
9 复校时间间隔
复校时间间隔由用户根据使用情况自行确定， 推荐为 1 年 。
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附录 A
原始记录内页格式
A . 1 外观及工作正常性检查
项目
检查结果
外观
工作正常性
输入阻抗
触发灵敏度
A . 2 直流增益
垂直刻度mV/div
Er
V
El
V
E1
V
……
Em
V
y1
V
……
ym
V
E( ˉ)
V
y(ˉ)
V
G
ΔG
不确定度
U(k= 2)
100
……
A . 3 直流偏置
垂直刻度mV/div
直流偏置V
Er
V
El
V
E1
V
……
Em
V
y1
V
……
ym
V
E( ˉ)
V
y(ˉ)
V
G
ΔD
不确定度
U(k= 2)
100
0.1
……
……
A . 4 直流电压
垂直刻度mV/div
直流偏置V
Er
V
El
V
E1
V
……
Em
V
y1
V
……
ym
V
E( ˉ)
V
y(ˉ)
V
不确定度
U(k= 2)
100
0
50
0
……
……
100
0.1
10
0.2
……
……
A . 5 时间间隔
水平刻度s/div
标称值 T0
s
测量值 T
s
误差 Δt
s
不确定度
U(k= 2)
1×10-9
……
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A . 6 频带宽度
频率fi
数字取样示波器
测量幅度值 Ui
V
功率计测量
功率值 Pi dBm
频率响应 FR dB
不确定度
U(k= 2)
50 MHz
0(参考)
1 GHz
……
频带宽度：
GHz
A . 7 上升时间
方法一表
标准脉冲上升时间 trs
s
上升时间测量值 trm
s
数字取样示波器上升时间 tr
s
不确定度
U(k= 2)
方法二表
阶跃响应波形
数字取样示波器上升时间 tr
s
不确定度
U(k= 2)
A . 8 时基抖动
时基抖动
s
不确定度
U(k= 2)
A . 9 本底噪声
带宽设置
本底噪声mV
不确定度
U(k= 2)
50 GHz
……
A . 10 校准信号
校准信号电平设置值
V
测量值V
不确定度
U(k= 2)
2
……
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附录 B
校准证书内页格式
B . 1 直流增益
