认识探头(一) (转)
要正確的使用示波器, 那么正確的認識探頭是必須的。 探頭,是示波器與被測設備之間的信號傳輸通道。 沒有,
探頭, 示波器就是一個廢物。 對于示波器的探頭來說,?探頭按照功能可以分為很多類, 如:?普通的無源探頭, 高速探頭,差分探頭, 高壓探頭, 電流探頭等。
??? 大多數探頭有探頭頭部, 探頭電纜和補償設備或其他信號調解網絡組成。 (見圖)
??? 理想的探頭, 但是是希望可以令信號100%保真, 以及對被測電路的0負載。?
??? 對于, 100%保真, 這是為了讓信號完完整整的被示波器采集進來。 而這個就必須要求探頭擁有0衰減、無窮大帶寬和在所有頻段內的線性相位。 (可以想想,不過是不可能的。)。
??? 而0負載要求, 則是保證被測電路接入示波器探頭之后, 其波形不會受探頭的影響。 如果探頭有負載, 那么就相當于在測試點中加入一個負載, 這樣肯定會對測試點的波形有影響。 (不過這也是不可能做到的,負載為0,則意味著電流為0, 那阻抗必須無窮大, 那么就要求電路是開路)。
?? 而實際的探頭。 就會存在很多因素影響測試結果. 首先看一下探頭的等效模型. 對于DC來說, 探頭是一個端接電阻和串聯電阻的組合.(見圖) 對于AC信號來說,探頭就要復雜很多. 這里還要考慮到分布電容和分布電感. (見圖).
?????????? 由于探頭上存在分布電阻/電感/電容, 則考慮的信號的衰減, 以及信號上升的延遲, 就必須要提到探頭的帶寬和上升時間的概念了.
???????? 探頭的帶寬, 就是探頭對信號的測量在不同頻率下的衰減滿足小于3db(也就是70.7%左右) 要求的頻段.?
???????? 探頭的上升時間, 則是探頭在測量理想的瞬間上升信號時,所需的上升時間。
???????? 在這里有幾個經驗公式。?
??????? 1.? 5倍規格。? 要想完整的測試波形, 示波器系統的帶寬 要是被測波形的頻率的5倍以上。這是為了考慮在測試非正弦波時,其波形的高頻分量需要更大的帶寬來采樣。?
???????? 2. 3-5倍規格。 要完整地測量波形的上升時間,示波器系統的上升時間要是被測波形的上升時間的3-5倍。(見圖)
???????? 3. 若在沒有指明上升時間時,根據這個公式來通過帶寬BW來計算上升時間Tr。?
???????? Tr =? 0.35/ BW?
??????? 最后,還有一個探頭阻抗概念。 不同的探頭,其阻抗不同。
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總結
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