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使用示波器探头应该注意哪些错误
2021/2/23  11:26:47

  使用示波器探头时应该注意哪方面的错误呢?下文列了几个错误,大家是否遇到过呢?

  使用何种示波器探头的探测方法,对您在屏幕上看到的测量结果的准确性有很大影响。在进行测量之前,应该注意哪方面的错误呢?我们需从中吸取经验教训。

  第 1 个错误:不了解关键技术指标

  如果您不知道应该关注示波器探头的哪些关键技术指标,那么就不可能确定自己的需求。技术资料通常包含大量数字列表。哪些才是您需要关注的?

  人们最熟悉的技术指标就是带宽。探头的带宽范围从直流一直到大约 30 GHz。对带宽的一个常见误解是以为带宽越大,可以看到的数据就越多。但事实并非总是如此。随着带宽的增加,许多关键技术指标都会发生变化,它们也是需要考虑的重要因素。各类探头都有优点和缺点,对于您所进行的特定测试,您需要选择更合适的探头。充分理解关键技术指标,理解其对您的意义,将使探头选型变得更加容易。

  第 2 个错误:选择的探头带宽不合适

  如果使用的探头带宽不正确,那么您可能会遗失信号细节,或者为系统引入不必要的噪声。另一种考虑带宽的方法是以谐波为基础。一般而言,探头带宽越高,捕捉到的谐波越多,二者都会使信号精度稍有提高。

  第 3 个错误:没有考虑到探头负载效应

  探头一旦与示波器连接并与器件接触,它就成为电路的一部分。问题是,探头带给器件的电阻、电容和电感负载效应将影响您在屏幕上看到的信号。这种负载效应是您需要考虑的重要因素。有时这种效应很小,甚至注意不到,但如果负载效应过大,它所改变的就不仅仅是您在屏幕上看到的内容。它还会影响器件的工作状态。显然,您希望尽可能减少负载效应。可惜,由于这是寄生的负载效应,您将永远无法完全消除它,但对它了解得越多,就越可能帮助您减少它对器件的影响。

  第 4个错误:忘了考虑连接带宽和负载效应

  连接带宽

  连接带宽即探头与被测器件之间的连接的带宽。在许多情况下,会在探头尖端使用附件,更方便地建立牢固连接。但是,这类附件会成为系统中最薄弱的环节,给带宽带来限制,尽管您已经选择了带宽最适合的示波器和探头。在确定所需的带宽和探头附件时,必须考虑到这一点。

  连接负载效应

  屏幕上看到的连接负载效应值与连接带宽平行。您观察同一个有源探头的结果来理解负载效应。使用引线适配器和夹具抓取器时,对信号产生的负载效应相对较低,但还是会有一些。如果完全不连接任何附件,负载效应将降到最低。您可以看到它是如何随附件而变化的,类似于连接带宽。不使用任何附件时,负载将会非常小,以至于您很可能在测量中甚至不会注意到它。当您尝试确定哪些附件最适合您的应用时(如果有的话),知道这个规律尤其有用。

  有一个简单的技巧可以确定您的器件将会遇到多少连接负载效应。它的名称是:双探头系统。其理论依据是在设计中的同一个位置使用两个探头,以估计一个探头的负载效应。基本上,使用一个探头和两个探头进行测量之间的差异与不用探头和用一个探头测量的差异大体相同。

  第 5 个错误:低估了衰减比

  探头的另一个重要技术指标是衰减比。大部分应用需要的衰减比各不相同。您需要多大的衰减比,由要测量的信号大小决定。衰减比将决定信号如何馈入示波器,以及最终如何在屏幕上显示。我们退一步来思考为什么要使用不同的衰减比。示波器是非常灵敏的仪器,只能在一定的电压范围内工作,以防止受到损坏。如果您正在处理较大的电压,则需要通过分压将电压降低到示波器的安全电压范围内。分压值就是衰减比,不同的信号和应用需要采用不同的衰减比。

  示波器探头都通用吗?

  不通用。主要有三点区别:

  第一看探头接口是否与示波器匹配;

  泰克示波器新款是TekVPI接口,甚至老型号的泰克TekConnect接口探头都不能直接用;此时需要泰克TDA-BNC转换器转换。

  第二看探头输入阻抗是否和示波器设置输入阻抗一致;

  一些高端示波器只有50欧阻抗输入,此时不能直接接入高阻探头,必须使用专用的50低阻探头。类似的有些低端示波器只有高阻输入阻抗1M欧,此时不能直接接入50欧探头或者BNC线,需要找一个阻抗转换器进行转换接入。

  第三看探头校准是否可以在手上的示波器实现。

  一些电流探头是需要配合示波器设置进行调零和消磁甚至供电的,如果用在其他示波器上可能无法进行调零消磁校准,不能正常使用。

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