示波器探頭使用指南

KHz數(shù)量級(jí)，常使用電纜連接電路?，F(xiàn)代示波器使RsRo。對(duì)于高頻時(shí)的損耗，CsCo成了主要因素。另外一個(gè)影響1包括信號(hào)源和示波器的簡(jiǎn)單測(cè)量模型50ohm的內(nèi)部端接。在這些場(chǎng)合，50ohm50ohm端接22給高阻（Hi-Z）10：1（X10）100：1（X100）的衰減系數(shù)和350MHz的帶寬。2載電容效應(yīng)，這些探頭表現(xiàn)出糟糕的高頻特性。如圖3所示，考慮典型的X10探頭。3：典型的X10300MHz帶寬示波器的輸入阻抗包含1Mohm的電阻和15pF的并聯(lián)電容。使用同軸電纜和X1探頭直接連接示波器和待測(cè)電路意味著增加了額外的容性負(fù)載。對(duì)于同軸電纜，約C2表示。高阻抗探頭串連一個(gè)大電阻R1示波器和待測(cè)電路。R1和R2組成了一個(gè)分1MohmX10probe，R19Mohm,對(duì)于X100probeR1為99Mohm。C1為可調(diào)電容，調(diào)節(jié)C1的值，使R1C1的乘積等于R2C2。通過補(bǔ)償探頭，1kHz的系統(tǒng)的等效電路包含有串連電阻，Rs，和并聯(lián)電容（Cs和探由電路分析知識(shí)可知，RC電路對(duì)應(yīng)階躍輸入的響應(yīng)，其上升時(shí)間Tr有如下:如：Rs=50OhmCs=9pF，Co=15pF則信號(hào)源的上升時(shí)間Trs為：rs=2.2（50（910-12）=1ns160。額外的電容效應(yīng)在這里，容性阻抗Xc（Ohm）f（Hertz）C（單位Farads）的100KMHz時(shí)候，24pf電容10MOhm的輸入阻抗只是0.707時(shí)候的頻率。如下關(guān)系式用來計(jì)算RC電路的帶寬BW。的上升時(shí)間tmeas和系統(tǒng)上升時(shí)間tsys，可以利用如下來計(jì)算信號(hào)的實(shí)際上升時(shí)間信號(hào)的上升沿。上升時(shí)間的測(cè)量值如圖5所示：550Ohm輸入終端。與高阻探頭利用補(bǔ)償電容提供平坦的頻率響應(yīng)不同，低電容探頭使用傳輸線技術(shù)獲得很寬的帶寬。一個(gè)典型的低電容探頭如圖6所示。6450Ohm8GHz50ps，輸入電容為0.5pF。由于這些探頭已經(jīng)做了針對(duì)高頻應(yīng)用的優(yōu)化，因此不提供額外探頭尖端和地連接的選擇。低電容探頭被用于在50Ohm負(fù)載阻抗電路中的寬帶寬和快沿信號(hào)測(cè)入電阻使得這些探頭局限于應(yīng)用于具有50Ohm阻抗的電路。如下圖所示：7表示TTL120Ohm的特性阻抗，一個(gè)電的探頭在接收端測(cè)量這樣的信號(hào)，會(huì)使得端接電阻變?yōu)?8Ohm，從而使偏置電壓變?yōu)?.7V。只有在不會(huì)改變待測(cè)電路端接特性的場(chǎng)合才適合低電容探頭。表3將輸出電壓和失真。圖8給出了觀察信號(hào)由于反射引起失真的試驗(yàn)步驟。88RO1MHz方Zs50Ohm、10：1探頭來連接測(cè)9式中R0表示端接電阻、Z0表示傳輸線的特性阻抗，T10纜長度。以RG581.5ns/foot12ns。這1250Ohm對(duì)于許多應(yīng)用要求高的阻抗和頻率（2GHz以上，則有源探頭成為有力的工具。有源探頭使用具有高的輸入阻抗的場(chǎng)效應(yīng)管放大器和緩沖器電路。典型的有源探頭提供1：114關(guān)鍵部件包括由場(chǎng)效應(yīng)管構(gòu)成的源極，互補(bǔ)雙極晶體管構(gòu)成的發(fā)射機(jī)。FET提供很高的輸入電阻，大于1011倍探頭輸入電阻。有源探頭要求供電，并有一個(gè)更為嚴(yán)格的動(dòng)態(tài)范圍。實(shí)具有高達(dá)2GHz的帶寬和相對(duì)高的輸入電阻，并可以驅(qū)動(dòng)相對(duì)長的電纜線。加上有源探頭可以調(diào)節(jié)偏置和耦合，因此常被用作測(cè)試儀器需要離開待測(cè)電路一定距離的ATE自動(dòng)測(cè)試系15號(hào)頻率共同決定?？紤]圖15的簡(jiǎn)化模型，探頭地線提供了一個(gè)信號(hào)回路，其電感值為地平面幾何形狀的函數(shù)。如傳統(tǒng)的繞線電感為25nH/inch,10：1、高電阻探頭的電感值為100-1610：1探頭