示波器阻抗选择

2015-06-25 10:43:34来源: eechina

示波器本身也有输入阻抗的,探头的阻抗应该和示波器的阻抗一致起来。一般的,低端示波器只有1M Ohm输入阻抗,中端示波器输入阻抗可以在50 Ohm和1M Ohm之间切换,高端的一般只有50 Ohm一种输入阻抗。具体用那个输入阻抗,需要看具体要测量的信号。

示波器的输入阻抗选择要和被测的信号有关:

这里首先要和探头的输入阻抗区分。先对探头进行简单的介绍,通常无源探头有两个档位:1X和10X,1X的阻抗约为几十Ohm~几百Ohm,10X的阻抗为9M Ohm,和示波器的阻抗1M Ohm串联,共为10M Ohm的输入阻抗。探头的电路如图所示:

当用1X的时候,R1和C1以及C3没接入电路,因为线缆的原因,负载电容比较大,带宽不能做到太高;

当用10X的时候,R1和C1以及C3接入电路,C1或者C3可调,能对线缆及示波器进行补偿,带宽可以做到500、600MHz。

示波器的输入阻抗选择为 1M Ohm,用于测量不是特别高频的信号和电压大的信号;1M Ohm相当于高阻,就像上面的公式:有Gain=-(Rc||Rp)/Re,要使得和没接上测量仪器(这里指示波器)的Gain=-Rc/Re越接近,那么Rp也越大越好,常常可以看作对信号没有影响。

示波器的输入阻抗选择为50 Ohm,50 Ohm输入阻抗垂直指标更好,灵敏度更高,不能测量大电压;不能测量大电压可以比较容易的理解,大电压在50 Ohm上的功耗大,输入到示波器的电流也大,但是如何理解50 Ohm输入阻抗垂直指标更好,灵敏度更高呢!再看上面的图接入示波器测量信号,有Gain1=-(Rc||Rp)/Re= Rc*Rp/(Rc+Rp)/Re,当Rp为50 Ohm,Rc变化为a*Rc,那么对应的 Gain2=-(a*Rc||Rp)/Re=-a*Rc*Rp/(a*Rc+Rp)/Re,其中a*Rc*Rp/(a*Rc+Rp)

1、如果高频电路且不接负载,选用50欧匹配的阻抗输入可以相当于负载,然后再观察信号。

有些信号来自50Ω输出阻抗的源,为了准确的测量这些信号并避免发生失真,必须对这些信号进行准确的传送和端接。这时应当用50Ω特性阻抗的电缆并用的50Ω负载进行端接。

2、阻抗匹配的阻抗值通常和使用的传输线的特性阻抗值一致,对于射频系统,一般采用50Ω阻抗。

3、对于高阻抗仪器,由于等效并联电容的存在,随着 频率升高,并联组合阻抗逐渐变小,将对被测电路形式负载.如1MΩ输入阻抗,在频率达到100MHz时,等效阻抗只有100Ω左右。因此,高带宽的示波器 一般都采用50Ω输入阻抗,这样可以保证示波器与源端的匹配。但是使用50Ω输入阻抗时,必须考虑到50Ω输入阻抗的负载效应比较明显,此时最好使用低电容的有源探头。

还有关于信号源的输出配置有:

高阻和50Ω负载。假使设置1Vpp的高阻输出时,信号源的输出是Vs=1Vpp,内阻Rs=50Ω;如果这时候示波器设置为1MΩ的输入阻抗,那么示波器测量得到的信号为1MΩ/(1MΩ+50Ω)*1Vpp还是约等于1Vpp;如果示波器设置为50Ω的输入阻抗,那么示波器测量得到的信号为50Ω/(50Ω+50Ω)*1Vpp,那么约等于0.5Vpp;假设设置1Vpp的50Ω负载输出时,信号源的输出是Vs=2Vpp,内阻Rs=50Ω;如果这时候示波器设置为1MΩ的输入阻抗,那么示波器测量得到的信号为1MΩ/(1MΩ+50Ω)*2Vpp还是约等于2Vpp;如果示波器设置为50Ω的输入阻抗,那么示波器测量得到的信号为50Ω/(50Ω+50Ω)*2Vpp,那么约等于1Vpp;

关键字:示波器  阻抗选择

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0625/article_12101.html
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