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好马配好鞍为什么说探头如此重要测试测量

2019-10-09 22:22:03来源:励志吧0次阅读

  好马配好鞍,为什么说探头如此重要! - 测试测量 - 电子工程

  本文将讨论探头作为示波器测量链中第一个环节的重要性。由于相对简单,无源探头一般是最坚固、最经济,也是使用最广泛的探头。通用无源探头的优势在于坚固耐用,而不是性能。这种矛盾性长期以来一直存在着,因为这些探头主要被用来观察低速信号。有源探头的带宽一般为 1 GHz以上,测量的电压低于10 V(部分泰克探头可以高达 40 V),缺少无源探头的强健性。无源探头的带宽一般在 500 MHz 以下,测量几百伏的电压,坚固耐用。

  无源探头的这种局限性(特别是在 1 GHz 系统上),迫使用户不得不购买有源探头。仅探头与示波器匹配要求一项,就导致市场上出现大量的基本探头。然后,必需使用不同的探头满足不同的测量需求,又明显提高了探头数量和投入成本!

  泰克新 TPP1000 和 TPP0500 探头弥补了传统无源探头与性能更高、价格也更高的有源探头之间的空白。泰克是唯一在 1 GHz上把探头带宽与示波器探头带宽匹配起来的厂商。但是,不要被使用简单或结构简单所愚弄,优质无源探头很少有设计简单的!

  由于标配无源探头主要用来观察信号,大多数用户会把一条长探头地线连接到接地上。通过使用长地线,可以更简便地在电路板周围,把探头移动到各个测试点,而不必连接和重连接地。短接地弹簧提供了最佳性能,但接地可能不会一直位于弹簧的到达范围内。长地线长 6 英寸(含)以上,可以更简便地获得接地连接,但长地线增加了电感,降低了性能。随着地线长度提高,测量中增加的电感也会提高。电感和电容与频率有关,在探头电感和电容提高时,探头性能会下降。例如,连接 6 英寸地线的探头实现的性能和精度都要高于连接12英寸地线的相同探头。

  可以采用多种方案,解决地线导致的性能问题,如使用更短的地线,或找到输入电容较低的探头。TPP1000 和TPP0500 在探头尖端提供了 4 pF 的输入电容,而其它标配无源探头产品提供的输入电容≥9.5 pF。泰克的这些无源探头,允许用户可以连接更长的地线,而不会因探头输入电容较高而导致信号劣化。图1 说明了泰克与其他厂商标配无源探头在连接长探头地线时的阶跃响应。增加长探头地线对性能的影响非常大。探头的上升时间下降,输入信号出现振铃、过冲提高、幅度精度下降。TPP1000和TPP0500使得用户在观察信号时可以方便地使用更长的探头接地,而不会出现明显损耗,如性能和精度下降。

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