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小小探头,大大学问.

做硬件的朋友们,在工作中你们最亲密的仪器是什么呢? 我想一定是示波器,因为它是你的眼啊。正如医生诊病前,总是先抽个血、拍个片。示波器就是我们工程师用来诊断电路的工具。

以一个硬件系统的电源为例,通过示波器测量供电情况,为系统确定输入端的电压管理IC的输入范围与保护范围,通过示波器测量电源管理芯片输出,我们可以确定上电时序是否满足要求,电源精度和纹波情况,确定IC负载能力等等。

示波器是一个复杂的测试测量仪器,我们使用示波器的时候,最经常调试的是示波器的旋钮,可以设置非常多种参数(具体的操作方法,请点击这里)。探头作为被测设备与示波器输入端的电子部件,常常被遗忘。但是示波器探头却非常重要,探头用不好会导致测量到的波形失真,影响开发进度。

小小探头,大大学问.

今天我们就盘点示波器探头的这些知识点,希望大家在之后使用的过程中,多多关注探头。

示波器探头的×1和×10

当选择X1档时,信号是没经衰减进入示波器的。而选择X10档时,信号是经过衰减到1/10再到示波器的。

小小探头,大大学问.

当我们要测量较高电压时,就可以利用探头的×10档功能,将较高电压衰减后进入示波器。另外,×10档的输入阻抗比×1档要高得多,所以在测试驱动能力较弱的信号波形时, 把探头打到×10档可更好的测量。

探头的带宽和示波器带宽的区别

示波器带宽、探头的带宽、系统带宽傻傻分不清楚?示波器和探头均有带宽技术指标,即输入信号幅度衰减3dB的频率值。 而系统带宽是示波器带宽和探头带宽中的最小者。

探头的带宽应不低于示波器带宽,以保证连接到示波器上之后可以充分利用示波器的带宽。当探头的带宽低于示波器带宽时,系统的带宽会受限于探头带宽,并可能产生额外的波形畸变,这种畸变是由于探头与示波器不匹配造成的。

示波器探头的寄生参数

探头的输入电路等效为RLC模型,但实际上要复杂得多,实际测试时需要将这个模型考虑进电路进行综合分析。

小小探头,大大学问.

在该模型中,我们可以对R、L、C分别进行分析。

1、 电阻Rprobe。示波器探头本身是带有电阻的。其原因在于示波器的设计考虑要尽可能的减少对被测电路的影响,要求探头的输入电阻要尽可能的大。但实际上,真正意义上的无穷大电阻是不可能实现的,那么它就会与实际的被测电路形成一个分压电路,测量结果也就产生了偏移。此类问题在模拟环路的测量中比较容易遇到(模拟电路设计的某些测试点阻抗同样很大,导致信号失真)。

选择探头时,尽可能的保证探头的输入阻抗要大于Rsource、Rload的10倍以上。

2、 输入电容Cprobe。Cprobe通常也称为探头的寄生电容,这个电容会衰减高频,通常越高带宽的探头,寄生电容越小。我们希望寄生电容能够做到无穷小甚至是0,但是这是极难实现的,通常都会存在几十到几百pF的寄生电容,导致了信号的交流传输特性发生了改变。此外,随着输入信号的频率的增加,由于寄生电容的存在,输入阻抗会随着频率下降,如果输入阻抗下降了,那么带宽也下降了(参考Rprobe)。

选择探头时,尽可能的挑选输入电容(寄生电容)小的探头。

3、输入电感Lprobe。输入电感可以&34;为等效电感,这个电感是由于探头的输入接线长度和地环路综合等效出来的,并且该等效电感和寄生电容还能够构成谐振回路,从而造成信号震荡问题。

所以,在使用示波器与探头时,要控制信号与地回路的长度。

线夹子一定要和被测电路接到同一地

示波器探头在使用时,要保证地线夹子可靠的接了地(被测系统的地,非真正的大地),不然测量时,就会看到一个很大的50Hz的信号,这是因为示波器的地线没连好,而感应到空间中的50Hz工频市电而产生的。如果你发现示波器上出现了一个幅度很强的50Hz信号(我国市电频率为50Hz,国外有60Hz的),这时你就要注意下看是否是探头的地线没连好。由于示波器探头经常使用,可能会导致地线断路。

小小探头,大大学问.

千万别小看了示波器的探头,探头作为被测信号与示波器的中间环节,没了它,示波器都无法工作。掌握这些探头的知识,轻松完成电路诊断。希望你有一台四通道,每个通道都能正常工作的示波器;希望你有至少两根探头,每一根都能正常工作,接地线没有断,卡子没有丢,针尖没有歪。