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示波器探头原理

2019-7-9 18:15| 发布者: admin| 查看: 619| 评论: 0

摘要:  示波器因为有探头的存在而扩展了示波器的应用范围,使得示波器可以在线测试和分析被测电子电路,如下图:   图1 示波器探头的作用  探头的选择和使用需要考虑如下两个方面:  其一:因为探头有负载效应, ...
 示波器因为有探头的存在而扩展了示波器的应用范围,使得示波器可以在线测试和分析被测电子电路,如下图:


  图1 示波器探头的作用
  探头的选择和使用需要考虑如下两个方面:
  其一:因为探头有负载效应,探头会直接影响被测信号和被测电路;
  其二:探头是整个示波器测量系统的一部分,会直接影响仪器的信号保真度和测试结果
  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。探头的负载效应包括下面3部分:
  1. 阻性负载效应;
  2. 容性负载效应;
  3. 感性负载效应。


  图2 探头的负载效应
  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作用,影响被测信号的幅度和直流偏置。有时,加上探头时,有故障的电路可能变得正常了。一般推荐探头的电阻R>10倍被测源电阻,以维持小于10%的幅度误差。


  图3 探头的阻性负载
  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作用,影响被测信号的上升下降时间,影响传输延迟,影响传输互连通道的带宽。有时,加上探头时,有故障的电路变得正常了,这个电容效应起到了关键的作用。一般推荐使用电容负载尽量小的探头,以减小对被测信号边沿的影响。


  图4 探头的容性负载
  感性负载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形成谐振,从而使显示的信号上出现振铃。如果显示的信号上出现明显的振铃,需要检查确认是被测信号的真实特征还是由于接地线引起的振铃,检查确认的方法是使用尽量短的接地线。一般推荐使用尽量短的地线,一般地线电感=1nH/mm。


  图5 探头的感性负载

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