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实现示波器探头最佳匹配的关键技巧

各位老铁们好,相信很多人对实现示波器探头最佳匹配的关键技巧都不是特别的了解,因此呢,今天就来为大家分享下关于实现示波器探头最佳匹配的关键技巧以及的问题知识,还望可以帮助大家,解决大家的一些困惑,下面一起来看看吧!

示波器探头是在测试点或信号源和示波器之间建立了一条物理和电子连接;实际上,示波器探头是把信号源连接到示波器输入上的某类设备或网络,它必须在信号源和示波器输入之间提供足够方便优质的连接。

探头通常按测量对象进行分类,分类如图1所示。其中,高阻无源探头、高压差分探头和电流探头是我们最为熟悉的,接下来做一个简要的介绍。

图1 探头分类

高阻无源探头

从实际需求来说,带补偿的高阻无源电压探头使用比例最大,可以满足大多数的低速数字信号、电源和其它的一些典型的示波器使用。

此类探头具备较高的输入电阻(一般1MΩ以上),可调的补偿电容,当首次接上示波器时,一般需要以调节棒调整电容值,以匹配示波器输入电容,消除低频或高频增益。图2左边为欠补偿波形,中间为正常波形,右边为过补偿波形。

图2左边为欠补偿波形,中间为正常波形,右边为过补偿波形。

无源探头补偿

如ZDS2024PLUS标配ZP1025S高阻无源电压探头,具体参数如下表:

高压差分探头

首先介绍下差分的概念:差分信号是互相参考,而非参考接地的信号。高压差分探头实质上是由两个对称的电压探头组成,分别对地有良好绝缘和较高阻抗,可以在更宽的频率范围内提供很高的共模抑制比,可将任意间的两点浮接信号,转换成对地的信号,主要用于开关电源等行业测试,原理图如图3所示。

图3 高压差分探头原理

常见高压差分探头具体参数:

电流探头

电流探头是利用霍尔传感器和感应线圈实现直流和交流电流的测量,其工作原理是把电流信号转换成电压信号,示波器采集电压信号,再显示成电流信号。

图4 电流探头

电流探头优点是不用断开供电线就可以进行电流测量,典型应用场合是系统功率测量、功率因子测量、开关机冲击电流波形测量等。主要缺点在于其小电流的测量能力受限于示波器的底噪声,所以小电流测量能力有限。

2. 如何选择合适的探头?

以上对一些常见的探头进行了简要的介绍,那么应该如何选取一款合适的探头呢?该关注探头的哪些参数呢?

1.阻抗匹配:探头的输入阻抗要与所用示波器的输入阻抗匹配,以减小对被测电路的负载作用。对于低输入阻抗的示波器,应选择有源探头或50Ω输入阻抗的探头;对于高输入阻抗的示波器,应选择×10的探头。例如示波器的输入阻抗是1MΩ/10pF,探头输入阻抗最好是10MΩ/1pF,这样的探头既有10倍的信号衰减,对被测信号的负载小,又能与示波器输入阻抗匹配。

2.带宽:探头的带宽要等于或大于示波器的带宽。若观察纯正弦信号,探头带宽等于被测信号频率的最高值即可;若观察非正弦信号,探头带宽应容纳被测信号的基波和最重要谐波分量。

3.上升时间:为精确地测量脉冲的上升时间和下降时间,系统的上升时间(即示波器和探头上升时间之和)应比被测信号上升时间快3-5倍。

所以为保证测试结果的准确性,要求探头对被测电路的影响最小,且保持最大的信号保真度传送至示波器。若探头以任何方式改变信号或被测电路运行方式,示波器会看到实际信号的失真结果,进而可能导致错误的测量结果,或者误导性的测量结果。只有与示波器和被测电路都匹配良好的探头才是您的最佳选择!

用户评论

人心叵测i

我一直在烦恼这个问题!总是选不合适探头结果测出来就离谱。

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我一个人

终于看到这篇文章了!我一直想知道如何才能让示波器探头完美搭配电路,这次好好学习一下。

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微信名字

示波器的质量很重要但是探头的选择更关键啊,感觉很多新手就忽略了这一点!

    有6位网友表示赞同!

掉眼泪

匹配问题真的不容易解决,我曾经为了调试了一个下午,还是没找到合适的搭配方案!这篇文章讲得真到位。

    有8位网友表示赞同!

你很爱吃凉皮

不同电路的频率和电压都不同,探头要根据这些特性选择啊!以前总是选错导致结果偏差很大。

    有16位网友表示赞同!

长裙绿衣

现在看来匹配示波器探头也是一门学问啊,以后买的时候一定要注意了!

    有20位网友表示赞同!

太易動情也是罪名

我以前是直接用普通探头就测测看,不知道有没有什么合适的匹配方法,真是太入门了!

    有18位网友表示赞同!

走过海棠暮

有些电路的高频信号很难捕捉,需要用到专用探头才行。这篇文章分享的技巧很有帮助!

    有20位网友表示赞同!

来自火星球的我

其实我的示波器里自带了探头的频率响应特性图,可以根据这个参考选择合适的匹配方案。

    有10位网友表示赞同!

棃海

我觉得除了匹配之外,还有其他一些因素也会影响测量结果,比如测量电缆长度等等。

    有13位网友表示赞同!

黑夜漫长

这篇文章说得太抽象了,能不能具体点?哪个频率的探头适合哪个领域的电路啊?

    有17位网友表示赞同!

生命一旅程

我感觉这篇文章写的有点难懂,没有例子说明一下,新手很难理解

    有6位网友表示赞同!

命硬

示波器选好了匹配不好吗? 真是浪费时间!还是直接看数据就行更快些。

    有9位网友表示赞同!

墨染年华

我已经掌握了示波器探头搭配的技巧,每次都能测试得精准到位!这篇文章确实有帮助。

    有6位网友表示赞同!

孤岛晴空

希望以后能看到更多关于示波器使用技巧的文章,比如如何消除仪器的噪声等等。

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灬一抹丶苍白

学习一下这个技巧可以提升实验的数据准确性,这对工程师来说真的很重要

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哽咽

我一直觉得示波器很难用,看了这篇文章之后再看看手册也许我能掌握一些技巧了。

    有7位网友表示赞同!

娇眉恨

匹配探头和电路需要考虑频率、电压等等因素,真是一门考试的知识!学习学习。

    有8位网友表示赞同!

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