示波器的阻抗選擇
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時(shí)間：2017-01-05
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在這里就有點(diǎn)奇怪了，示波器采集電壓信號(hào)時(shí)，不應(yīng)該是輸入阻抗越大越好嗎。查了些資料，也不是徹底懂，在這里貼出來(lái)。
在電源噪聲測(cè)試中,還存在示波器通道輸入阻抗選擇的爭(zhēng)議.示波器的通道有
DC50/DC1M/AC1M 三個(gè)選項(xiàng)可選(對(duì)于高端示波器,可能只有 DC50 一個(gè)選項(xiàng)).一些工程師認(rèn)為應(yīng)該使用 1M歐的輸入阻抗,另一些認(rèn)為 50 歐的輸入阻抗更合適. 在測(cè)試中我們發(fā)現(xiàn):如果使用 1 倍衰減的探頭測(cè)試,當(dāng)示波器通道輸入為 1M 歐時(shí),通常其測(cè)量出的電源噪聲大于 50 歐輸入阻抗的.原因是:高頻電源噪聲從同軸電纜傳輸?shù)绞静ㄆ魍ǖ篮?當(dāng)示波器輸入阻抗是 50 歐時(shí),同軸電纜的特性阻抗 50 歐與通道的完全匹配,沒(méi)有反射;而通道輸入阻抗為 1M歐時(shí),相當(dāng)于是高阻,根據(jù)傳輸線理論,電源噪聲發(fā)生反射,這樣,導(dǎo)致 1M 歐輸入阻抗是測(cè)試的電源噪聲高于 50 歐的.所以,測(cè)量小電源噪聲推薦使用 50 歐的輸入阻抗.
DC50/DC1M/AC1M 三個(gè)選項(xiàng)可選(對(duì)于高端示波器,可能只有 DC50 一個(gè)選項(xiàng)).一些工程師認(rèn)為應(yīng)該使用 1M歐的輸入阻抗,另一些認(rèn)為 50 歐的輸入阻抗更合適. 在測(cè)試中我們發(fā)現(xiàn):如果使用 1 倍衰減的探頭測(cè)試,當(dāng)示波器通道輸入為 1M 歐時(shí),通常其測(cè)量出的電源噪聲大于 50 歐輸入阻抗的.原因是:高頻電源噪聲從同軸電纜傳輸?shù)绞静ㄆ魍ǖ篮?當(dāng)示波器輸入阻抗是 50 歐時(shí),同軸電纜的特性阻抗 50 歐與通道的完全匹配,沒(méi)有反射;而通道輸入阻抗為 1M歐時(shí),相當(dāng)于是高阻,根據(jù)傳輸線理論,電源噪聲發(fā)生反射,這樣,導(dǎo)致 1M 歐輸入阻抗是測(cè)試的電源噪聲高于 50 歐的.所以,測(cè)量小電源噪聲推薦使用 50 歐的輸入阻抗.
探頭的阻抗匹配是指探頭與示波器電路的阻抗匹配,主要是電容效應(yīng),當(dāng)阻抗不匹配里,信號(hào)會(huì)在探頭與示波器的接口上產(chǎn)生反射,從而產(chǎn)生振蕩.越是高頻波形,表現(xiàn)的越明顯
示波器上有一個(gè)校準(zhǔn)方波波形輸出的信號(hào)點(diǎn),把探頭接在上面,把方波調(diào)平一般我們就認(rèn)為探頭阻抗匹配好了.當(dāng)然,其它這樣匹配并不完全的.但對(duì)一般,無(wú)源探頭也就最大帶寬5~6百兆這樣也夠了.當(dāng)有源探頭時(shí),一般都是用50歐的,這樣阻抗匹配問(wèn)題就很好辦了.在理想情況下,對(duì)被測(cè)儀器進(jìn)行測(cè)試時(shí)不應(yīng)影響它的正常工作,測(cè)量值也應(yīng)和未接測(cè)試儀器時(shí)相同.當(dāng)連接儀器進(jìn)行測(cè)量時(shí),要考慮阻抗對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確性的影響,為了保證儀器之間能夠傳送最大的功率,阻抗應(yīng)該匹配.如果阻抗為純電阻,應(yīng)使輸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)載的輸入阻抗與源的輸出阻抗共軛匹配,這時(shí)能夠傳送最大功率.
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(duì)于射頻系統(tǒng),一般采用50Ω阻抗.對(duì)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(duì)被測(cè)電路形式負(fù)載.如1MΩ輸入阻抗,在頻率達(dá)到100MHz時(shí),等效阻抗只有100Ω左右.因此,高帶寬的示波器一般都采用50Ω輸入阻抗,這樣可以保證示波器與源端的匹配.但是使用50Ω輸入阻抗時(shí),必須考慮到50Ω輸入阻抗的負(fù)載效應(yīng)比較明顯,此時(shí)最好使用低電容的有源探頭
評(píng)論