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示波器探头(2)

三、有源探头我们先来观察一下用600MHz无源探头和15GHz有源探头测试1ns上升时间阶跃信号的影响。使用脉冲发生器产生一个1ns的阶跃信号,通

三、有源探头

咱们先来调查一下用600MHz无源探头和1.5GHz有源探头测验1ns上升时间阶跃信号的影响。运用脉冲发生器发生一个1ns的阶跃信号,经过测验夹具后,运用SMA电缆直接连接到一个1.5GHz带宽的示波器上,这样示波器上会显现一个波形(如下图中的兰色信号),把这个波形存为参阅波形。然后运用探头点测测验夹具去勘探被测信号,经过SMA直连的波形由于受探头负载的影响而变成黄色的波形,探头通道显现的是绿色的波形。然后别离测验上升时间,可以看出无源探头和有源探头对高速信号的影响。

详细测验成果如下:
运用1165A 600MHz无源探头,运用鳄鱼嘴接地线:受探头负载的影响,上升时间变为:1.9ns;探头通道显现的波形存在振铃,上升时间为:1.85ns;
运用1156A 1.5GHz有源探头,运用5cm接地线:受探头负载的影响较小,上升时间仍为:1ns;探头通道显现的波形与原始信号共同,上升时间仍为:1ns。
单端有源探头结构图如下,运用放大器完成阻抗改换的意图。单端有源探头的输入阻抗较高(一般达100Kohm以上),而输入电容较小(一般小于1pf),经过探头放大器后连接到示波器,示波器有必要运用50ohm输入阻抗。有源探头带宽宽(现在可达30GHz),而负载小,可是价格相对较高(一般每根探头到达相同带宽示波器价格的10%左右),动态规模较小(这个需求留意,由于超越探头动态规模的信号,不能正确测验。一般动态规模5V左右),比较软弱,运用需当心。

差分探头结构图如下,运用差分放大器完成阻抗改换的意图。差分探头的输入阻抗较高(一般达50Kohm以上),而输入%&&&&&%较小(一般小于1pf),经过差分探头放大器后连接到示波器,示波器有必要运用50ohm 输入阻抗。差分探头带宽十分宽(现在可达30GHz),负载十分小,具有较高共模抑制比,可是价格相对较高(一般每根探头到达相同带宽示波器价格的10% 左右),动态规模也较小(这个需求留意,由于超越探头动态规模的信号,不能正确测验。一般动态规模3V左右),比较软弱,运用需当心。
差分探头合适测验高速差分信号(测验时不必接地),合适放大器测验,电源测验,合适虚地测验等使用。

电流探头也是有源探头,使用霍尔传感器和感应线圈完成直流和沟通电流的丈量。电流探头把电流信号转换成电压信号,示波器收集电压信号,再显现成电流信号。电流探头可以测验几十毫安到几百安培的电流,运用时需求引出电流线(电流探头是把导线夹在中心进行测验的,不会影响被测电路)。
电流探头在测验直流和低频沟通时的作业原理:
当电流钳闭合,把一通有电流的导体围在中心时,呼应地会呈现一个磁场。这些磁场使霍尔传感器内的电子发生偏转,在霍尔传感器的输出发生一个电动势。电流探头依据这个电动势发生一个反向(补偿)电流送至电流探头的线圈,使电流钳中的磁场为零,以避免饱满。电流探头依据反向电流测得实践的电流值。用这个办法,可以十分线性的丈量大电流,包含交直流混合的电流。

电流探头在测验高频时的作业原理:
跟着被测电流频率的添加,霍尔效应逐步削弱,当丈量一个不含直流成分的高频沟通电流时,大部分是经过磁场的强弱直接感应到电流探头的线圈。此刻,探头就像一个电流变压器,电流探头直接丈量的是感应电流,而不是补偿电流,功放的输出为线圈供给一个低阻抗的接地回路。

电流探头在穿插区域时的作业原理:
当电流探头作业在20KHz的高低频穿插区域时,部分丈量是经过霍尔传感器完成的,另一部分是经过线圈完成的。

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