示波器由于有探头的存在而扩展了示波器的运用规模,使得示波器能够在线测验和剖析被测电子电路,如下图:
探头的挑选和运用需求考虑如下两个方面:
其一:由于探头有负载效应,探头会直接影响被测信号和被测电路;
其二:探头是整个示波器丈量体系的一部分,会直接影响仪器的信号保真度和测验成果
一、探头的负载效应
当探头探测到被测电路后,探头成为了被测电路的一部分。探头的负载效应包含下面3部分:
1. 阻性负载效应;
2. 容性负载效应;
3. 理性负载效应。
阻性负载相当于在被测电路上并联了一个电阻,对被测信号有分压的效果,影响被测信号的起伏和直流偏置。有时,加上探头时,有毛病的电路或许变得正常了。一般引荐探头的电阻R>10倍被测源电阻,以保持小于10%的起伏差错。
容性负载相当于在被测电路上并联了一个电容,对被测信号有滤波的效果,影响被测信号的上升下降时刻,影响传输推迟,影响传输互连通道的带宽。有时,加上探头时,有毛病的电路变得正常了,这个电容效应起到了要害的效果。一般引荐运用电容负载尽量小的探头,以减小对被测信号边缘的影响。
理性负载来源于探头地线的电感效应,这地线电感会与容性负载和阻性负载构成谐振,从而使显现的信号上呈现振铃。假如显现的信号上呈现显着的振铃,需求查看承认是被测信号的实在特征仍是由于接地线引起的振铃,查看承认的办法是运用尽量短的接地线。一般引荐运用尽量短的地线,一般地线电感=1nH/mm。
二、探头的类型
示波器探头大的方面能够分为:无源探头和有源探头两大类。无源有源望文生义便是需不需求给探头供电。
无源探头细分如下:
1. 低阻电阻分压探头;
2. 带补偿的高阻无源探头(最常用的无源探头);
3. 高压探头
有源探头细分如下:
1. 单端有源探头;
2. 差分探头;
3. 电流探头
最常用的高阻无源探头和有源探头简略比照如下:
低阻电阻分压探头具有较低的电容负载(<1pf),较高的带宽(>1.5GHz),较低的价格,可是电阻负载非常大,一般只要500ohm或1Kohm,所以只合适测验低源阻抗的电路,或只重视时刻参数测验的电路。
带补偿的高阻无源探头是最常用的无源探头,一般示波器标配的探头都是此类探头。带补偿的高阻无源探头具有较高的输入电阻(一般1Mohm以上),可调的补偿电容,以匹配示波器的输入,具有较高的动态规模,能够测验较大起伏的信号(几十幅以上),价格也较低。可是不知之处是输入电容过大(一般10pf以上),带宽较低(一般500MHz以内)。
带补偿的高阻无源探头有一个补偿电容,当接上示波器时,一般需求调整电容值(需求运用探头自带的小螺丝刀来调整,调整时把探头连接到示波器补偿输出测验方位),以与示波器输入%&&&&&%匹配,以消除低频或高频增益。下图的左面是存在高频或低频增益,调整后的补偿信号显现波形如下图的右边所示。
高压探头是带补偿的无源探头的基础上,增大输入电阻,使得衰减加大(如:100:1或1000:1等)。由于需求运用耐高压的%&&&&&%,所以高压探头一般物理尺度较大。
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