低压测量中对探头的考虑

2012-04-01 16:57:24来源: 21ic

几乎所有示波器都标配了10X衰减无源探头,因为这种探头是在多种应用中进行测量的最佳选择。为覆盖范围最广泛的应用,通用探头的带宽一般在DC-500MHz,一般能够测量几百伏的电压。进行低压测量的用户通常会落入使用示波器标配10X探头的陷阱——最后得到的结果并不准确,因为10X无源探头在毫伏级的低压范围内并不能准确地进行测量。

在进行低压测量时,必需考虑示波器的灵敏度、探头衰减、系统噪声、探头接地、探头输入阻抗、AC耦合、探头偏置和探头带宽。

最大化示波器的垂直灵敏度

垂直灵敏度表明了示波器垂直放大器能把信号放大到多大。在大多数泰克示波器上,在没有连接探头的情况下,最灵敏的垂直设置是1mV/格。如图1所示,在连接2X探头时(通道1),测量系统的最小垂直标度因数是2mV/格;在连接10X探头时(通道2),最小的垂直标度因数是10mV/格。

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图1:2X探头(CH1)和10X探头(CH2)最低的系统垂直分辨率。

许多泰克示波器有10个竖格。在10mV/格设置的系统中使用10X探头时,100mV信号会把屏幕填满(10mV/格×10格)。我们仍使用10mV作为低压测量实例。在使用10X衰减探头时,把示波器通道调节到最小垂直标度10mV/格,这个信号在屏幕上只跨过了1个竖格。这个实例在图2中显示为通道2上的蓝色轨迹。但是,在使用2X探头测量同样这个10mV信号时,它将跨过5个竖格,因为这条通道的垂直灵敏度可以调节到2mV/格。图2也显示了使用2X衰减进行的10mV测量,如图2上的黄色轨迹所示。

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图2:探头(CH1)和10X探头(CH2)进行的10mV测量。

用户应一直设置“V/格”,以便信号几乎填满整个屏幕。否则,就不能更详细地查看信号,示波器数字化器便得不到全面的利用。在上面的10mV测量实例中,在连接10X衰减探头时,我们只利用了示波器数字化器十分之一的处理能力,因为信号在屏幕上只跨过了1个竖格。在2X衰减探头时,信号能够跨过5个竖格,现在利用了数字化器一半的处理能力。利用的数字化器处理能力越强,捕获的信号分辨率越高。

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关键字:低压测量  无源探头  垂直灵敏度

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2012/0401/article_4916.html
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