系统带宽是探头带宽和示波器输入带宽的组合。每一个都可以用一个 RC 低通电路来近似，这意味着延迟会以几何方式相加：

t_system^2 = (t_probe^2 + t_scope^2)
f_system = 1/sqrt((1/f_probe)^2 + (1/f_scope)^2)

这意味着带有 60MHz 探头的 10MHz 示波器可以测量频率为 9.86MHz 且衰减为 -3dB (100*10^{-3/20}%) 的正弦曲线。

在测量数字脉冲序列时，重要的不是周期性，而是上升和下降时间，因为它们包含高频信息。上升时间可以通过 RC 上升或高斯上升在数学上进行近似，并定义为信号从低电压（逻辑 0）和高电压（逻辑 1）之间差异的 10% 上升到 90% 的时间的差异。例如，在 5V/0V 系统中，它被定义为从0.1*5V=0.5V到的时间0.9*5V=4.5V。有了这些约束和一些花哨的数学，人们可以计算出每种类型的特征上升时间的频率内容高达0.34/t_rise高斯和0.35/t_rise对于钢筋混凝土。（我0.35/t_rise没有充分的理由使用，并将在此答案的其余部分使用。）

该信息也以另一种方式起作用：特定系统带宽只能测量上升时间0.35/f_system；在你的情况下，35 到 40 纳秒。您会看到类似于正弦波的东西，因为这是模拟前端所允许的。

混叠是一种数字采样工件，并且在您的测量中也有效（您不走运吗！）。这是从 WP 借来的图片：

由于模拟前端只允许 35ns 到 40ns 的上升时间通过，ADC 采样桥会看到类似于衰减的 50MHz 正弦波，但它仅以 50MS/s 的速度进行采样，因此它只能读取25MHz 以下的正弦波。许多示波器在这一点上都有一个抗混叠滤波器(LPF)，它将衰减高于采样率 0.5 倍的频率（香农-奈奎斯特采样标准）。不过，您的示波器似乎没有这个滤波器，因为峰峰值电压仍然相当高。它是什么型号？

在采样桥之后，数据被推送到几个 DSP 进程中，其中之一称为抽取和基数跨度，这进一步降低了采样率和带宽，以便更好地显示和分析它（特别有助于 FFT 计算）。数据被进一步处理，使其不显示高于采样率约 0.4 倍的频率，称为保护带。我原以为您会看到~20MHz 的正弦曲线——您是否打开了平均（5 点）？

编辑：我会伸出脖子猜测你的示波器有数字抗锯齿，使用抽取和基数跨度，这基本上意味着数字 LPF 然后重新采样插值路径。DSP 程序看到一个 20MHz 的信号，所以它会抽取它直到它低于 10MHz。为什么是 4MHz 而不是更接近 10MHz？“基数跨度”意味着将带宽减半，抽取通常也是 2 的幂。2 的某个整数幂或它的一个简单分数会导致 4MHz 正弦波被吐出，而不是 ~20MHz。这就是为什么我说每个发烧友都需要一个模拟示波器。:)

_{EDIT2：既然这得到了这么多的意见，我最好纠正上述令人尴尬的单薄结论。}
EDIT2：您喜欢的特定工具可以使用欠采样，抗锯齿需要一个窗口模拟 BPF 输入，这个工具似乎没有，所以它必须只有一个 LPF，将其限制为小于 25MHz 的正弦波即使使用equiv。时间采样。虽然我也怀疑模拟端的质量，但数字端可能不会执行上述 DSP 算法，而是流式传输数据或传输一次捕获一次在 PC 上进行蛮力数字运算。50MS/s 和 8 位字长意味着这将生成约 48MB/s 的原始数据——尽管理论上 60MB/s 的限制（实际限制为 30MB/s-40MB/s），但通过 USB 流式传输的数据太多了，没关系打包开销，所以有一些开箱即用的抽取来减少这种开销。使用 35MB/s 时，采样率约为 37MS/s，指向 18MHz 或 20ns 上升时间的理论测量极限，当流式传输时，虽然它可能更低，因为 35MB/s 是惊人的（但可能！）。手册指出存在一种块模式，用于以 50MB/s 的速度捕获数据，直到内部 8k 内存（咳嗽）已满（160us），然后悠闲地将其发送到计算机。我假设设计高质量模拟输入时遇到的困难通过 2X过采样（额外的半位精度）得到部分克服，提供 25MS/s 的有效采样率、12.5MHz 的最大频率和 10% 的保护带（(0.5*25-10)/25)，所有这些都可以在手动工具本身中减少。总之，我不确定为什么您会看到 4MHz 正弦曲线，因为有办法发生这种情况，但希望在块模式下进行相同的测量，然后使用第三方程序分析数据。_{我一直对基于 PC 的示波器很努力，但这一款似乎有不错的输入......}

10 MHz 模拟带宽意味着 10 V 的 10 MHz 信号看起来像 5 V，换句话说，您的幅度将在 10 MHz 处减半。

10 MHz 带宽意味着您的 50 MHz 信号将被抑制很多，但很难推测到多少。

50 MS/s 意味着如果您希望对信号进行单次捕获，那么您实际上无法处理超过 5 MHz 的信号，这实际上是首先拥有 DSO 的唯一原因。

暂时忽略带宽问题，您也许可以将示波器置于重复采样模式并以这种方式捕获重复信号，就像模拟示波器一样。

我会得到一个合适的 DSO（我建议将 Rigol ds1052e 改装到 100 MHz 模拟带宽），如果使用过的泰克模拟示波器可能是一个不错的选择（我不时使用 2236、2246 和 2247A 型号）它们都是很好的模拟示波器）

* Are they a measure of the upper frequency limit an oscilloscope can measure?

是的，用于直接测量。

* Is this oscilloscope capable of measuring 50Mhz at all?

是的，使用一些棘手的方法：1）峰值检测（当您需要查看 AM 调制信号时很有用） 2）频率偏移（再次，当信号被调制时很有用） - 如果您将 50Mhz 信号与 49Mhz 正弦波混合，您将得到您想要的频率附近的 1Mhz 信号。

带宽和采样率通常应该是您要测量的最大频率的 4 到 5 倍。但请注意，如果您的输入信号不是纯正弦波（如您的方波），它还包含频率更高的谐波。为了进行准确的测量，您必须至少覆盖这些谐波中的第一个。

在最大带宽的频率（此处为 10 MHz）处，该频率的正弦波被示波器的模拟前端衰减 3dB。这意味着它的测量值仅为其实际价值的 70%。采样率指定示波器每秒完成多少次测量，即采集信号形式的精确度（50 MS/s 等于在 10 MHz 信号上每个周期进行 5 次测量）。

现在考虑一下您的示波器在输入信号严重衰减（由于带宽太低）和每个周期只有 5 个样本（由于采样率）时所看到的情况。