了解示波器的朋友或许都会有过这样的困惑：输入阻抗有1MΩ和50Ω两种，咱们究竟该怎么挑选呢?
一、传输线
想要讲清楚50Ω的由来，咱们需求先讲一下传输线。电信号实践上是以电磁波的方式在传输线中传达的。当传输线的尺度不再远小于电磁波波长时，就不得不考虑这个“波”的特性了。下图是将一个窄脉冲施加到100m左右的终端短路的网线上时，示波器在信号源端丈量到的图片。能够在其上显着看出有一个入射波和一个反射波。
图1
当入射波和反射波叠加在一起回发生什么呢，您的方波信号信号或许就会成这样。
图2
二、怎么阻挠信号反射呢?
就像光要在水面才发生反射相同，电信号也是在其传输介质发生改动的时分才会发生反射，为了防止传输线上发生反射，就呈现了均匀传输线，如PCB微带线，同轴线等，他们介质均匀，任何一点横截面几许结构相同，这样就能够确保电信号不会在传输线内发生反射了。
可是信号一旦来到传输线结尾，岂不是仍是要发生反射么?
其实只需确保信号的瞬时阻抗不变，相同也不会发生反射。瞬时阻抗便是电信号在传输线上某一点所受的阻抗，通过研讨发现均匀传输线的瞬时阻抗是个纯阻性的，与频率无关，就像个电阻，并且瞬时阻抗只与传输线的几许结构和填充资料有关，所以又叫做特性阻抗。已然瞬时阻抗像电阻，那咱们就给负载并联一个电阻，让其阻值和特性阻抗持平，这样信号就不会反射回来，而是被电阻吸收。您的电路也就清净了。这种办法叫做终端匹配。
三、闻名的50Ω
特性阻抗大小会影响信号传输功率、传输损耗、串扰等电气功能，而其板材和几许结构又影响制作本钱，这种状况只能找一个折中值。而50Ω正是同轴线的传输功率、传输损耗以及制作本钱的一个最佳平衡点。所以大多数高速信号都会选用50Ω特性阻抗体系，构成标准并沿用至今，成为运用最广泛的一种阻抗标准。比方常见的PCIE，其单端阻抗便是要求是50Ω。
这便是这个50Ω的由来，也是由于如此，示波器上才会有个50Ω阻抗档位。其效果便是用来匹配50Ω体系中的传输线。
四、示波器的负载效应
有朋友或许会有疑问，按上面的论说，岂不是50Ω的匹配比1MΩ的匹配要好，那还要1MΩ阻抗干什么呢?这就触及到了示波器的负载效应问题了。
信任咱们都有这种阅历，调试一个有问题的电路，想看看波形，成果接上探头电路就正常了，拿开探头电路就又出问题。这便是负载效应引起的。示波器自身是有输入阻抗的，用示波器丈量的一起，也不得不将这部分阻抗并联到电路中。
先以示波器在1MΩ阻抗方式为例，其大致能够等效成是1MΩ和一个十几pF的电容并联在一起的方式。
图3
这个1MΩ是示波器的标准。而电容是咱们并不想要可是又不可防止的寄生参数。在DC和较低频时，1MΩ起到主导地位。而当频率超越10MHz今后，电容会成为首要的负载。由于这两个参数的引进，就会使得丈量时的信号与原信号有差异，然后使丈量成果呈现差错。那么差异有多大呢，这也要取决于您的被测电路的输出电阻和负载。就按上图的比方来说。依据戴维宁定理，可变为：
图4
可知原信号为：
;低频信号的差异首要是戴维宁输出电阻Re与1MΩ的分压决议，而高频时，则需求再加上Re与16pF容抗的分压。
经核算可知，假如Re的值是10Ω，而信号的频率是200MHz，则示波器的负载效应会形成-0.2dB左右的误差。而假如您体系的Re是25Ω，那么这个误差会到达-1dB。所以假如丈量高频信号，主张运用10:1无源探头进行丈量，由于其寄生电容要比示波器低，一般只要9pF左右的寄生电容。而1:1无源探头一般会有60pF的寄生电容，不能用于丈量高频信号。假如10:1探头依然不能满意您的需求，就要挑选寄生%&&&&&%更小的高频有源探头进行丈量了。
假如运用50Ω阻抗档位进行丈量会怎么呢?
以Re是25Ω为例，信号将从直流开端就被衰减，并且衰减超越-3dB。这时信号就现已被判定为失真了。所以示波器进行50Ω匹配后就不能持续以一个旁观者的身份对体系进行测验了。当被测源是一个无载信号源(比方信号发生器)，这个信号自身并没有终端匹配电阻，假如咱们选用1MΩ阻抗或许探头进行丈量，就会在传输线终端发生反射，然后搅扰到丈量信号，而这时就需求选用50Ω阻抗档位，示波器内部的50Ω电阻能够吸收掉传输线的信号，让反射波降到最小，然后对信号进行精确丈量。测验示意图如下图所示。
图5
五、示波器丈量与50Ω相关的留意事项
1MΩ阻抗和50Ω阻抗档位的规划起点是不同的，1MΩ档位的起点是为了让示波器具有较小的负载效应，能够“安安静静的”做个旁观者。而50Ω档位则是为了消除传输线上的信号反射，将传输线影响降到最低。挑选何种阻抗档位，需求依据实践丈量状况而定：
1、当被测信号是一个无负载信号(如信号发生器)，且选用50Ω特性阻抗同轴电缆与示波器相连接时，则需求运用50Ω阻抗档位。
2、当被测信号是一个板载信号，有自己完好的终端接纳体系时，则需求运用1MΩ阻抗档位直接丈量或许运用探头丈量。
3、合作探头丈量时，需求留意无源探头都需求运用1MΩ阻抗档位，有源探头则需求依据探头要求进行匹配，一般来说高频探头要求50Ω阻抗档位，低频探头要求1MΩ阻抗档位。
4、运用无源探头时需求留意，1:1探头一般只要6MHz的带宽。想要更高频率，需求选用带衰减的无源探头。
