JJG
国防军工计量检定规程
JJG（军工）172—2019
取样示波器
Sampling Oscilloscope
2019-12-20发布
2020-04-01实施
国家国防科技工业局发布 JJG（军工）172—2019
取样示波器检定规程 Verification Regulation for
JJG（军工）172—2019 代替JJF（军工）28—2012
Sampling Oscilloscope
主要起草单位：国防科技工业第二计量测试研究中心
参加起草单位：国防科技工业3111二级计量站 JJG（军工）172—2019
本规程主要起草人：
龚鹏伟 （国防科技工业第二计量测试研究中心）谢文 （国防科技工业第二计量测试研究中心）姜河 （国防科技工业第二计量测试研究中心）
参加起草人：
马红梅 （国防科技工业第二计量测试研究中心）张颖 （国防科技工业3111二级计量站）陈冬青 （国防科技工业第二计量测试研究中心）宋国军 （国防科技工业第二计量测试研究中心） JJG（军工）172—2019
目录
前言... 1范围 2引用文件 3概述.. 3.1原理... 3.2构造... 3.3分类.. 3.4用途 4计量性能要求， 4.1输出校准信号 4.2直流电压 4.3偏置 4.4时间间隔 4.5带宽 4.6上升时间 4.7输入阻抗 4.8噪声 4.9抖动 4.10触发灵敏度 4.11TDR测量功能 5通用技术要求， 5.1外观及附件.... 5.2工作正常性.. 6计量器具控制. 6.1检定条件.. 6.2检定项目.. 6.3检定方法.. 6.4检定结果的处理。 6.5检定周期... 附录A数据记录格式附录B 电光取样系统工作原理
1
.2 **2 2
.2
2
2
.2
2 ..2
2
...2
2
.3 4
..14 .14 .15 19
1 JJG（军工）172—2019
前言
本规程是对JF（军工）28一2012《取样示波器校准规范》的修订。规程依据JF1002 一2010《国家计量检定规程编写规则》修订。主要技术变化如下：
一带宽范围由DC50GHz扩展至DC～70GHz；一上升时间范围由≥7ps扩展至≥5ps；一删除基于Nose-to-Nose法的取样示波器上升时间检定方法；一增加基于电光取样脉冲法的取样示波器上升时间检定方法。
I JJG（军工）172—2019
取样示波器检定规程
1范围
本规程适用于带宽70GHz以下取样示波器的首次检定、后续检定和使用中检查。 2引用文件
本规程引用了下列文件： JF（军工）171-2018脉冲波形参数计量术语及定义
3概述 3.1原理
取样示波器通过等效时间取样的方法完成对重复高带宽信号的测量，其工作原理如图 1所示，触发信号进入取样示波器后经同步电路及延时电路形成取样脉冲，取样脉冲在取样电路中对被测信号进行取样，每取样一次延时电路对取样脉冲进行一次延时，多次延时后完成对整个波形的测量
被测信号
取样
放大
取样脉冲
显示
工
触发信号
同步
延时
扫描
图1取样示波器原理框图
3.2构造
取样示波器主要由输入端口、控制面板和显示器等组成。 3.3分类
国防军T
取样示波器按照工作原理分为差频式取样示波器、随机等效取样示波器和顺序等效取样示波器等类型， 目前顺序等效取样示波器应用最为广泛。 3.4用途
取样示波器主要用于测量高速的周期信号，具有带宽高、噪声低、上升时间小及抖动低的特点，在高速数字通信及计量测试领域具有广泛的应用。 4计量性能要求 4.1输出校准信号
范围：-2.5V~+2.5V；最大允许误差：±0.2%。
4.2直流电压 JJG（军工）172—2019
范围：-2V~+2V；最大允许误差：±0.4%。
4.3偏置
范围：-2V~+2V；最大允许误差：±1.5%。
4.4时间间隔
时间间隔测量范围：0.5ps~1ns，最大允许误差：(1ps+1%读数)：
1ns1s，最大允许误差：(8ps+0.1%读数)。
4.5带宽
范围：DC～70GHz；最大允许误差：±3dB。
4.6上升时间
范围：≥5ps。 4.7输入阻抗
典型值：502； 4.8噪声
范围：≥0.25mV(有效值)。 4.9抖动
范围：≥1ps(有效值)。 4.10触发灵敏度
带宽：DC~15GHz；灵敏度：40mV（峰峰值）。
4.11TDR测量功能
高/低电平：低电平0mV，最大允许误差：+2mV；
高电平200mV，最大允许误差：±2mV；
平坦度：从前沿开始1ns之后，最大允许误差：±1%；
从前沿开始1ns之内，最大允许误差：-3%+5%；
上升时间：≥30ps（低带宽，平均值）。 5通用技术要求 5.1外观及附件
被检取样示波器外观应完好，无影响正常工作的机械损伤，其附件应齐全 5.2工作正常性
被检取样示波器通电后各种指示或显示应正确，所有开关、按键和旋钮应接触良好、 调节平滑、牢固可靠，各种指示灯显示应正常。有自检功能的应能自检并通过。
2 JJG（军工）172—2019
6计量器具控制 6.1检定条件 6.1.1检定用设备
检定用设备应经过计量技术机构检定或校准，满足使用要求，并在有效期内。 a）示波器校准仪
1）时标周期（50Q）：0.5ns～5s，最大允许误差：±1×10-6； 2）时标幅度（502）：10mV500mV； 3）直流电压（50Q）：±（1mV～2V），最大允许误差：±0.1%： 4）快沿脉冲上升时间（502）：≤25ps； 5）快沿脉冲幅度（502）：100mV~500mV； 6）电阻测量：40Q2~902，最大允许误差：±0.3%： 7）稳幅正弦波信号频率范围：20kHz～250kHz，最大允许误差：±3×10-7。
b）微波信号源1
1）频率范围：250kHz～70GHz，最大允许误差：±3×10-7： 2）输出电平：-10dBm~+5dBm； 3）1GHz～10GHz频率范围信号抖动（有效值）：≤300fs（相位噪声：（)
-110dBc/Hz，f≥10kHz）。
c）微波信号源2：
1）频率范围：250kHz~15GHz，最大允许误差：±3×10-7： 2）输出电平：-10dBm~+5dBm；
d）功率计：
1）频率范围：50MHz～70GHz； 2）功率测量范围：-10dBm~+5dBm； 3）校准因子不确定度：5%，（k=2）。
e）数字多用表：
1）直流电压测量：-5V~+5V，最大允许误差：±0.05% 2）电阻测量：40Q~902，最大允许误差：±0.3%。
f）快沿脉冲产生器：
1）上升时间：<10ps； 2）幅度：100mV~500mV。
g）超快光电脉冲产生装置
1）脉冲半幅宽度（FWHM）：<5ps； 2）幅度：100mV~500mV。
h）电光取样系统
3 JJG
国防军工计量检定规程
JJG（军工）172—2019
取样示波器
Sampling Oscilloscope
2019-12-20发布
2020-04-01实施
国家国防科技工业局发布 JJG（军工）172—2019
取样示波器检定规程 Verification Regulation for
JJG（军工）172—2019 代替JJF（军工）28—2012
Sampling Oscilloscope
主要起草单位：国防科技工业第二计量测试研究中心
参加起草单位：国防科技工业3111二级计量站 JJG（军工）172—2019
本规程主要起草人：
龚鹏伟 （国防科技工业第二计量测试研究中心）谢文 （国防科技工业第二计量测试研究中心）姜河 （国防科技工业第二计量测试研究中心）
参加起草人：
马红梅 （国防科技工业第二计量测试研究中心）张颖 （国防科技工业3111二级计量站）陈冬青 （国防科技工业第二计量测试研究中心）宋国军 （国防科技工业第二计量测试研究中心） JJG（军工）172—2019
目录
前言... 1范围 2引用文件 3概述.. 3.1原理... 3.2构造... 3.3分类.. 3.4用途 4计量性能要求， 4.1输出校准信号 4.2直流电压 4.3偏置 4.4时间间隔 4.5带宽 4.6上升时间 4.7输入阻抗 4.8噪声 4.9抖动 4.10触发灵敏度 4.11TDR测量功能 5通用技术要求， 5.1外观及附件.... 5.2工作正常性.. 6计量器具控制. 6.1检定条件.. 6.2检定项目.. 6.3检定方法.. 6.4检定结果的处理。 6.5检定周期... 附录A数据记录格式附录B 电光取样系统工作原理
1
.2 **2 2
.2
2
2
.2
2 ..2
2
...2
2
.3 4
..14 .14 .15 19
1 JJG（军工）172—2019
前言
本规程是对JF（军工）28一2012《取样示波器校准规范》的修订。规程依据JF1002 一2010《国家计量检定规程编写规则》修订。主要技术变化如下：
一带宽范围由DC50GHz扩展至DC～70GHz；一上升时间范围由≥7ps扩展至≥5ps；一删除基于Nose-to-Nose法的取样示波器上升时间检定方法；一增加基于电光取样脉冲法的取样示波器上升时间检定方法。
I JJG（军工）172—2019
取样示波器检定规程
1范围
本规程适用于带宽70GHz以下取样示波器的首次检定、后续检定和使用中检查。 2引用文件
本规程引用了下列文件： JF（军工）171-2018脉冲波形参数计量术语及定义
3概述 3.1原理
取样示波器通过等效时间取样的方法完成对重复高带宽信号的测量，其工作原理如图 1所示，触发信号进入取样示波器后经同步电路及延时电路形成取样脉冲，取样脉冲在取样电路中对被测信号进行取样，每取样一次延时电路对取样脉冲进行一次延时，多次延时后完成对整个波形的测量
被测信号
取样
放大
取样脉冲
显示
工
触发信号
同步
延时
扫描
图1取样示波器原理框图
3.2构造
取样示波器主要由输入端口、控制面板和显示器等组成。 3.3分类
国防军T
取样示波器按照工作原理分为差频式取样示波器、随机等效取样示波器和顺序等效取样示波器等类型， 目前顺序等效取样示波器应用最为广泛。 3.4用途
取样示波器主要用于测量高速的周期信号，具有带宽高、噪声低、上升时间小及抖动低的特点，在高速数字通信及计量测试领域具有广泛的应用。 4计量性能要求 4.1输出校准信号
范围：-2.5V~+2.5V；最大允许误差：±0.2%。
4.2直流电压 JJG（军工）172—2019
范围：-2V~+2V；最大允许误差：±0.4%。
4.3偏置
范围：-2V~+2V；最大允许误差：±1.5%。
4.4时间间隔
时间间隔测量范围：0.5ps~1ns，最大允许误差：(1ps+1%读数)：
1ns1s，最大允许误差：(8ps+0.1%读数)。
4.5带宽
范围：DC～70GHz；最大允许误差：±3dB。
4.6上升时间
范围：≥5ps。 4.7输入阻抗
典型值：502； 4.8噪声
范围：≥0.25mV(有效值)。 4.9抖动
范围：≥1ps(有效值)。 4.10触发灵敏度
带宽：DC~15GHz；灵敏度：40mV（峰峰值）。
4.11TDR测量功能
高/低电平：低电平0mV，最大允许误差：+2mV；
高电平200mV，最大允许误差：±2mV；
平坦度：从前沿开始1ns之后，最大允许误差：±1%；
从前沿开始1ns之内，最大允许误差：-3%+5%；
上升时间：≥30ps（低带宽，平均值）。 5通用技术要求 5.1外观及附件
被检取样示波器外观应完好，无影响正常工作的机械损伤，其附件应齐全 5.2工作正常性
被检取样示波器通电后各种指示或显示应正确，所有开关、按键和旋钮应接触良好、 调节平滑、牢固可靠，各种指示灯显示应正常。有自检功能的应能自检并通过。
2 JJG（军工）172—2019
6计量器具控制 6.1检定条件 6.1.1检定用设备
检定用设备应经过计量技术机构检定或校准，满足使用要求，并在有效期内。 a）示波器校准仪
1）时标周期（50Q）：0.5ns～5s，最大允许误差：±1×10-6； 2）时标幅度（502）：10mV500mV； 3）直流电压（50Q）：±（1mV～2V），最大允许误差：±0.1%： 4）快沿脉冲上升时间（502）：≤25ps； 5）快沿脉冲幅度（502）：100mV~500mV； 6）电阻测量：40Q2~902，最大允许误差：±0.3%： 7）稳幅正弦波信号频率范围：20kHz～250kHz，最大允许误差：±3×10-7。
b）微波信号源1
1）频率范围：250kHz～70GHz，最大允许误差：±3×10-7： 2）输出电平：-10dBm~+5dBm； 3）1GHz～10GHz频率范围信号抖动（有效值）：≤300fs（相位噪声：（)
-110dBc/Hz，f≥10kHz）。
c）微波信号源2：
1）频率范围：250kHz~15GHz，最大允许误差：±3×10-7： 2）输出电平：-10dBm~+5dBm；
d）功率计：
1）频率范围：50MHz～70GHz； 2）功率测量范围：-10dBm~+5dBm； 3）校准因子不确定度：5%，（k=2）。
e）数字多用表：
1）直流电压测量：-5V~+5V，最大允许误差：±0.05% 2）电阻测量：40Q~902，最大允许误差：±0.3%。
f）快沿脉冲产生器：
1）上升时间：<10ps； 2）幅度：100mV~500mV。
g）超快光电脉冲产生装置
1）脉冲半幅宽度（FWHM）：<5ps； 2）幅度：100mV~500mV。
h）电光取样系统
3