示波器探頭基礎(chǔ)系列之一《示波器探頭淺談之無(wú)源探頭》
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二、無(wú)源電壓探頭的校準(zhǔn)
討論到這里,對(duì)于無(wú)源探頭的輸入模型大家應(yīng)該有了一定的了解,那為什么為了精確地測(cè)量，兩個(gè)RC時(shí)間常量（RpCp和R1C1）必須相等,測(cè)量前需要校準(zhǔn)呢?我們可以再進(jìn)一步簡(jiǎn)化探頭模型為一個(gè)更簡(jiǎn)單的阻容分壓電路如下:
讓我們來(lái)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的推導(dǎo)計(jì)算:
1.計(jì)算初始值uC2(0＋)由于電容電壓發(fā)生躍變，要根據(jù)電荷守恒定律和KVL來(lái)確定
2.計(jì)算穩(wěn)態(tài)uC2(¥)電容開路時(shí)，按照電阻分壓公式得到
3.計(jì)算時(shí)間常數(shù)
4.用三要素公式得到電容電壓uC2(t)
我們可以看到,波形有3種情況:
1.完全補(bǔ)償
2.過(guò)補(bǔ)償
3.欠補(bǔ)償
以下圖示給出了欠補(bǔ)償、過(guò)補(bǔ)償和合理補(bǔ)償三種情況下探頭產(chǎn)生的波形。
探頭欠補(bǔ)償波形圖
探頭過(guò)補(bǔ)償說(shuō)明圖
探頭正常補(bǔ)償說(shuō)明圖
所以,在獲得一臺(tái)可以工作的示波器和探頭后應(yīng)該要做的第一項(xiàng)工作是校準(zhǔn)探頭以保證其內(nèi)部RC時(shí)間常量匹配。這時(shí)需要將探頭連接到示波器的探頭補(bǔ)償輸出。然后使用非磁性調(diào)節(jié)工具調(diào)節(jié)補(bǔ)償箱中的調(diào)節(jié)螺螺絲完成校準(zhǔn)一直觀察到平坦的波形響應(yīng)。不要太頻繁校準(zhǔn)，因?yàn)闆]有必要。
本文關(guān)于無(wú)源電壓探頭模型的參數(shù)設(shè)定以及校準(zhǔn)的原理就介紹到這里,而對(duì)于示波器和探頭以及數(shù)字測(cè)量在業(yè)內(nèi)有很多的經(jīng)典理論以及應(yīng)用原則,比如信號(hào)的滾降特性,DSP信號(hào)濾波的處理。如何確保最真實(shí)的還原待測(cè)信號(hào),大家可以參閱更多專業(yè)的書籍。 希望本文的介紹可以讓硬件工程師們更深入和全面的了解我們的測(cè)量工具,真正做到還原真實(shí)信號(hào)。
評(píng)論