想象你拿着示波器探头去测量一个电路,这个探头并不是一个简单的电压采集器,而是一个由电阻、电感和电容组成的复杂电路。这个电路模型,就是我们常说的示波器探头等效电路图。它主要由三个部分组成:Rprobe、Cprobe和Lprobe。
Rprobe是探头的输入电阻,你可以把它想象成一条电阻丝。这个电阻的值越大,对被测电路的影响就越小。但是,电阻值不可能无限大,所以它会和被测电路产生分压,导致实测电压比实际电压小。为了避免这种情况,一般要求Rprobe要大于被测电路的源电阻和负载电阻的10倍以上。这样,你就能得到更准确的测量结果。
Cprobe是探头的输入电容,它不是刻意做进去的,而是探头的寄生电容。这个电容会影响探头的带宽,因为它会衰减高频成分,使信号的上升沿变缓。高带宽的探头,其寄生电容都比较小。理想情况下,Cprobe应该是0,但实际上做不到。一般无源探头的输入电容在10pf到几百pf之间,而带宽更高的有源探头的输入电容在0.2pf到几pf之间。
Lprobe是探头导线的寄生电感,通常1mm探头的地线会有大约1nH的电感。信号和地线越长,电感值越大。探头的寄生电感和寄生电容组成了谐振回路,当电感值太大时,在输入信号的激励下就有可能产生高频谐振,造成信号的失真。所以高频测试时,需要严格控制信号和地线的长度,否则很容易产生振铃。
示波器探头按供电方式可以分为无源探头和有源探头。无源探头是最常用的一类电压探头,也是我们在购买示波器时标配赠送的探头。无源探头一般使用通用型BNC接口与示波器相连,所以大多数厂家的无源探头可以在不同品牌的示波器上通用(某些厂家特殊接口标准的探头除外)。
无源探头一般由输入阻抗Rprobe、寄生电容Cprobe、传输导线和可调补偿电容Ccomp组成。这类无源探头一般输入阻抗为10M,衰减比因子为10。无源探头结构简单,成本低廉,但带宽有限,且对高频信号衰减较大。
有源探头则不同,它内部含有放大器,可以提供更高的带宽和更低的输入电容。有源探头通常分为有源单端、有源差分、高压差分探头等。有源探头适用于高频、高速信号的测量,但价格相对较高。
在使用示波器探头时,你可能会遇到X1和X10两种档位。X1档表示信号没有经过衰减直接进入示波器,而X10档表示信号衰减10倍后进入示波器。
对于未知信号,最好使用X10档,以免烧坏仪器。测量晶振等内阻较大、输出阻抗大的线路时,使用X10档,可以获得比较精确的幅度值。起到提高输入阻抗的作用。测量电源、信号发生器输出等有一定负载能力的线路,可以用X1档。如果幅度超出了示波器输入范围,也要用X10档,这时候起到的是衰减信号的作用。
示波器的探头种类很多,但示波器的匹配永远只有1M欧姆或50欧姆两种选择。不同种类的探头需要不同的电阻与之匹配。无源探头一般使用通用型BNC接口与示波器相连,所以大多数厂家的无源探头可以在不同品牌的示波器上通用(某些厂家特殊接口标准的探头除外)。
由于示波器一般无法自动识别其他品牌的探头类型,所以此时需要手动在示波器上设置探头衰减比,以保证示波器在测量时正确补偿探头带来的信号衰减。
示波器的输入接口一般是BNC、SMA、3.5mm接头、2.92mm接头、1.85mm接头等同轴接口。被测试件的输出如果是类似的同轴接口连接器,那么可以直接通过电缆连接到示波器上。但我们一般测试的是PCB板上信号,那就需要相应的示波器探头。
示波器探头的作用是将被测的
_微密圈下载">你有没有想过,那个看似简单的示波器探头,其实是个复杂的电路世界?它就像一把钥匙,能帮你打开电子世界的大门,但只有真正了解它,才能发挥它的最大威力。今天,就让我们一起揭开示波器探头等效电路图的神秘面纱,看看这个小小的探头里,到底藏着什么秘密。
想象你拿着示波器探头去测量一个电路,这个探头并不是一个简单的电压采集器,而是一个由电阻、电感和电容组成的复杂电路。这个电路模型,就是我们常说的示波器探头等效电路图。它主要由三个部分组成:Rprobe、Cprobe和Lprobe。
Rprobe是探头的输入电阻,你可以把它想象成一条电阻丝。这个电阻的值越大,对被测电路的影响就越小。但是,电阻值不可能无限大,所以它会和被测电路产生分压,导致实测电压比实际电压小。为了避免这种情况,一般要求Rprobe要大于被测电路的源电阻和负载电阻的10倍以上。这样,你就能得到更准确的测量结果。
Cprobe是探头的输入电容,它不是刻意做进去的,而是探头的寄生电容。这个电容会影响探头的带宽,因为它会衰减高频成分,使信号的上升沿变缓。高带宽的探头,其寄生电容都比较小。理想情况下,Cprobe应该是0,但实际上做不到。一般无源探头的输入电容在10pf到几百pf之间,而带宽更高的有源探头的输入电容在0.2pf到几pf之间。
Lprobe是探头导线的寄生电感,通常1mm探头的地线会有大约1nH的电感。信号和地线越长,电感值越大。探头的寄生电感和寄生电容组成了谐振回路,当电感值太大时,在输入信号的激励下就有可能产生高频谐振,造成信号的失真。所以高频测试时,需要严格控制信号和地线的长度,否则很容易产生振铃。
示波器探头按供电方式可以分为无源探头和有源探头。无源探头是最常用的一类电压探头,也是我们在购买示波器时标配赠送的探头。无源探头一般使用通用型BNC接口与示波器相连,所以大多数厂家的无源探头可以在不同品牌的示波器上通用(某些厂家特殊接口标准的探头除外)。
无源探头一般由输入阻抗Rprobe、寄生电容Cprobe、传输导线和可调补偿电容Ccomp组成。这类无源探头一般输入阻抗为10M,衰减比因子为10。无源探头结构简单,成本低廉,但带宽有限,且对高频信号衰减较大。
有源探头则不同,它内部含有放大器,可以提供更高的带宽和更低的输入电容。有源探头通常分为有源单端、有源差分、高压差分探头等。有源探头适用于高频、高速信号的测量,但价格相对较高。
在使用示波器探头时,你可能会遇到X1和X10两种档位。X1档表示信号没有经过衰减直接进入示波器,而X10档表示信号衰减10倍后进入示波器。
对于未知信号,最好使用X10档,以免烧坏仪器。测量晶振等内阻较大、输出阻抗大的线路时,使用X10档,可以获得比较精确的幅度值。起到提高输入阻抗的作用。测量电源、信号发生器输出等有一定负载能力的线路,可以用X1档。如果幅度超出了示波器输入范围,也要用X10档,这时候起到的是衰减信号的作用。
示波器的探头种类很多,但示波器的匹配永远只有1M欧姆或50欧姆两种选择。不同种类的探头需要不同的电阻与之匹配。无源探头一般使用通用型BNC接口与示波器相连,所以大多数厂家的无源探头可以在不同品牌的示波器上通用(某些厂家特殊接口标准的探头除外)。
由于示波器一般无法自动识别其他品牌的探头类型,所以此时需要手动在示波器上设置探头衰减比,以保证示波器在测量时正确补偿探头带来的信号衰减。
示波器的输入接口一般是BNC、SMA、3.5mm接头、2.92mm接头、1.85mm接头等同轴接口。被测试件的输出如果是类似的同轴接口连接器,那么可以直接通过电缆连接到示波器上。但我们一般测试的是PCB板上信号,那就需要相应的示波器探头。
示波器探头的作用是将被测的