探頭測量結(jié)果分析

為什么探頭接地點靠近信號源會比較好呢？最主要的原因是從根本上減少了探頭組件的接地回路自感。減少了自感，則減少了探頭上升時間，見式（）和式（）還降低了Q值見式（）

地線自感必須小到何種程度才能夠保證低的Q值和較快的上升時間呢？可以用一個比較短的線來代替麻煩的刀片方式嗎？表3.1列出了測量TTL和ECL電路時各種接地環(huán)路自感值對應的10~90上升時間和Q值。

對于10PF的探頭，要想使TTL電路上升時間為1NS時有比較小的過沖，必須使環(huán)路自感小于10NH，對于ECL電路而言，環(huán)路自感的要求更低。

為了減少環(huán)路自感，我們用一根較粗的接地引線替換圖3.4中的接地引線，如果原來的接地線是AWG24，那么現(xiàn)在我們試用AWG18，這時導線的直徑擴大了一倍。重新計算式（）可得到：

可以看出，作為線徑的函數(shù)，電感的變化有多么慢嗎？線徑擴大一倍，而電感值的變化只有15%這個方程表明，作為線徑的函數(shù)，相對于線徑的變化，電感值是以對數(shù)形式緩慢變化的，為了讓電感有較大的改善（例如10倍）我們不得不增加線的直徑，直到導線粗到環(huán)路兩邊的導線都貼到一起。

另一方面，線的硬度與線的徑的立方成正比，它會隨著線徑的增加顯著增長。硬件度和電感系數(shù)是互相制約的。通過增加線徑來解決探頭自感問題的做法并不可行。

電感值與線的長度和所圍成的環(huán)路面積基本成正比關(guān)系。通常用來解決電感問題的方法包括減小線的長度，或降低環(huán)路面積的大小，而并不是增大線徑。

表3.1表明，2PF的探頭比10PF的探頭有更好的上升時間，但當測量低源端阻抗信號時，會遇到更高Q值的問題。