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如何避免检测到来自探头外壳电流信号
2013/1/14  9:36:24

1、降低屏蔽电阻。如果探头是买来的,那么这一点就比较难办。如果用自制的同轴电缆探头,那么选用粗一些的同轴电缆。从RG-174改到RG-58,或从RG-58改到RG-8。较粗同轴电缆的硬度问题使得这种方法并不现实,但它解决了仪器装备的问题。
2、在示波器和逻辑地之间加入旁路阻抗。这使得噪声电流大部分流过旁路阻抗,而少量的电流流过屏蔽线。这种方法通常并不实用,特别是对高频。从测试电路板上选取一个良好的接地点,通过电感足够低的导体连接到示波器的地,以获得明显改善,这几乎是不可能的。
如果旁路导体同探头线一样长,则并不存在任何足够大直径的导体能够使问题得到改善(电感随直径的对数的变化而改变)。如果旁路导体比示波器探头线的长度短得多,倒是有可能会起作用。
3、将测试电路板断电,或者部分断电。这种方法仅在测试局部电路时有效。如果你怀疑问题来自屏蔽电流器声,这是一种好的试验方法。这可以用于确定噪声是由测试电路产生的,还是由于别的干扰源造成的。
4、在屏蔽回路中串接大电感,用一个大的高频磁芯,将探头围绕它缠绕5到10圈。这将增大探头屏蔽层的电感,从而减小电流,这种方法在100KHZ~10MHZ范围内效果较好。在100KHZ以下,需要用很大的电感才能使问题得到改善。在10MHZ以上,磁芯的效果会降低。
5、重新设计电路板,以降低电磁场辐射。将两层板变成四层板,加入完整地平面。减少电磁场射是降低地平面产生噪声电压倾向首要方法。
6、断开示波器的安全地线。断开示波器的安全地线使示波器的交流电源系统的安全特性失效。一旦示波器电源系统的供电部分同机壳相连,示波器的机壳变为接通110V供电电压,这是非安全电压。通常,如果发生故障,安全地线将大部分交流电源的电流旁路到大地,并触发电路的断路保护开关。它切断电源,很可能在关键时刻保护了你的生命。
尽管如此,你还是应该了解将安全地线断开对高频信号具有什么效果。
如果示波器的机壳和安全地线之间隔离良好,则示波器探头的屏蔽地环路就会被切断,从而使屏蔽电流降低。然而遗憾的是,断开安全地线并不能得到良好的隔离效果。
对大多数示波器而言,在其内部的电源部分,都有一个0.01UF的电容把机壳同每一根交流电源线相连,这就将其依次连接到地。即使没用这个电容,在电源变压器上也会有足够的寄生电容,从而在机壳和电源之间形成高频能路。
在频率高于10MHZ时,无论如何,示波器都有足够的对地电容,所以简单地断开安全地线的方法并没有效果。
8、使用1:1探头,而不是10:1探头。10:1探头并不会衰减屏蔽电压,由于10:1探头使实际被测信号发生衰减,因此使用10:1探头使得屏蔽电压看起来相对大了10倍。
9、采用差分探头的方案。图3.18给出了实现差分测量的正确方法。探头14接到信号点而探头2连接到信号地。两个探头的屏蔽层在G5点连接到一起,并且不与电路板相接触。用一根独立的接地导线将电路板的地和示波器的地相接。只有当电路板通过其他机制没有合适的方式同真实的地相连时,这根独立的导线才是必要的。

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