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DSO80404B 示波器的探頭測量影響

 
     負(fù)載效應(yīng) 
     所謂負(fù)載效應(yīng)就是在被測電路上接入示波器時,有時示波器的傳入電阻會對被測電路產(chǎn)生影響,致使被測電路的信號發(fā)生變化。若負(fù)載效應(yīng)的影響很大,就不能準(zhǔn)確地進(jìn)行波形量測。若要減小負(fù)載效應(yīng),就需要將示波器一端的傳入電阻增大。傳入電阻越大,傳入電容越小,負(fù)載效應(yīng)就越小。 
     在DSO80404B 示波器量測中,另外一種負(fù)載效應(yīng)指的是探頭對被測電路的負(fù)載效應(yīng),為保證量測的準(zhǔn)確性,需要減輕探頭對被測電路的負(fù)載效應(yīng),不至影響到被測信號,因此應(yīng)選擇高傳入阻抗的探頭。探頭的傳入阻抗可以等效為電阻與電容的并聯(lián)。低頻時(1MHz以下)探頭的負(fù)載主要是阻抗作用;高頻時(10MHz以上)探頭的負(fù)載主要是容抗作用。為了減輕探頭對被測電路的負(fù)載作用,應(yīng)選擇高阻抗、低容抗的探頭,例如帶寬100MHz用的無源探頭,它的傳入電阻是1~10Ω,傳入電容是1~10pF。有源探頭的負(fù)載作用優(yōu)于無源探頭,頻率特性更好。 
     阻抗匹配 
     阻抗是電壓和電流之比,在理想情況下,對被測儀器進(jìn)行測試時不應(yīng)影響它的正常工作,量測值也應(yīng)和未接測試儀器時相同。當(dāng)連接儀器進(jìn)行量測時,要考慮阻抗對量測準(zhǔn)確性的影響,為了保證儀器之間能夠傳送大的功率,阻抗應(yīng)該匹配。如果阻抗為純電阻,應(yīng)使傳入阻抗與輸出阻抗的值相等。如果阻抗包含電抗成分應(yīng)使負(fù)載的傳入阻抗與源的輸出阻抗共軛匹配,這時能夠傳送大功率。 
      阻抗匹配的阻抗值通常和使用的傳輸線的特性阻抗值一致。對于射頻系統(tǒng),一般采用50Ω阻抗。對于高阻抗儀器,由于等效并聯(lián)電容的存在,隨著頻率升高,并聯(lián)組合阻抗逐漸變小,將對被測電路形式負(fù)載。如1MΩ傳入阻抗,在頻率達(dá)到100MHz時,等效阻抗只有100Ω左右。因此,高帶寬的示波器一般都采用50Ω傳入阻抗,這樣可以保證示波器與源端的匹配。但是使用50Ω傳入阻抗時,必須考慮到50Ω傳入阻抗的負(fù)載效應(yīng)比較明顯,此時建議使用低電容的有源探頭。 
     電容負(fù)荷 
     隨著信號頻率或轉(zhuǎn)換速率提高,阻抗的電容成分變成主要因素。結(jié)果,電容負(fù)荷成為主要問題,特別是電容負(fù)荷會影響快速轉(zhuǎn)換波形的上升時間和下降時間及波形中高頻成分幅度。


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