10:1无源探头的构成(数10MHz以上的等效电路示意图)
这里展示的探头系统为利用了示波器输入电阻的分压电路。高频下的示波器输入电阻,即使生产商相同,机器规格不同也会有所不同,因此探头会根据机型进行细致的调谐。也就是说,即便是同一个探头,如果连接的示波器机型(输入电阻)发生变化,1/10的分压也会失衡,无法获得正确的波形。
注意,在10MHz以上的频率时,使用非指定的探头无法保证其获得正确的频率特征。实际上根本不能使用!
上面的探头等效电路是低频而阻抗较大的情况。随着频率升高,阻抗也同时减少。在阻抗减少的过程中通过匹配RC的时间常数,把衰减维持在一定水平上。
频率越高阻抗越小,此时显现电感元件造成的影响,在共同的影响作用下阻抗增大,随频率发生变化。不管是窄频还是宽频,示波器因阻抗之间分压的存在,采用了可尽量能控制阻抗变动的设计。
有电线就必有电阻、电感、电容,但是线材性能与部件的电容占主导地位,因此此处略过。
同轴电缆在高频下可视作传输线。示波器的输入端为高阻抗端,因此可被视作开路,探头终端会发生全反射,会发生波长相当于电缆长度1/4的谐振。
C=300000000m/s f=v/λ v=c/ √电容率 电容率=2.2
电缆长1.5m时,以33.3Mhz进行谐振。
电缆长1m时,以50MHz进行谐振。
(未完待续)