了解示波器探头,并不是任何探头都适用所有这些指标.doc
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1、了解示波器探头,并不是任何探头都适用所有这些指标本文按字母顺序列明了各个指标;并不是任何探头都适用所有这些指标。例如,插入阻抗指标仅适用于电流探头;其它指标 ( 如带宽 ) 则是通用指标,适用于所有探头。希望本文可以帮助您更好地了解示波器探头。1、畸变(通用指标)畸变是输入信号预计响应或理想响应的任何幅度偏差。在实践中,在快速波形转换之间通常会立即发生畸变,其表现为所谓的“振铃”。畸变作为最终脉冲响应电平 百分比进行测量或指定。这一指标可能还包括畸变的时间窗口,例如:在前30ns内,畸变不应超过峰峰值的3% 或5%。在脉冲测量上看到畸变过多时,在认为畸变是探头故障来源时,一定要考虑所有可能的来
2、源。例如,畸变实际上是信号源的一部分吗?还是探头接地技术导致的?观察到的畸变最常见的来源之一,是疏于检查及正确调节电压探头的补偿功能。严重过度补偿的探头会在脉冲边沿之后立即导致明显的峰值。2、精度(通用指标)对电压传感探头,精度一般是指探头对DC信号的衰减。探头精度的计算和测量一般应包括示波器的输入电阻。因此,只有在与拥有假设输入电阻的示波器一起使用探头时,探头精度指标才是正确的或适用的。精度指标实例如下:在3%范围内10X ( 对1兆欧2%的示波器输入) 对电流传感探头,精度指标是指电流到电压转换的精度。这取决于电流变压器线圈比及端接电阻的值和精度。使用专用放大器的电流探头的输出在安培/格中
3、直接校准,精度指标用电流/格设定值百分比的衰减器精度指定。3、安培秒乘积(电流探头)对电流探头,安培秒乘积规定了电流变压器磁芯的能量处理功能。如果平均电流和脉宽的乘积超过额定安培秒乘积,磁芯会饱和。这种磁芯饱和会导致在饱和过程中发生的波形部分被削掉或被抑制。如果没有超过安培秒乘积,那么探头的信号电压输出将呈线性,并保证测量精度。4、衰减系数(通用指标)所有探头都有一个衰减系数,某些探头可能会有可以选择的衰减系数。典型的衰减系数是1X、10X和100X。衰减系数是探头使信号幅度下降的程度。1X探头不会降低或衰减信号,而10X探头则会把信号降低到探头尖端幅度的 1/10。探头衰减系数允许扩展示波器
4、的测量范围。例如,100X探头允许测量幅度高出100倍的信号。1X、10X、100X 这些名称源于以前示波器不会自动传感探头衰减及相应地调节标度系数。例如,10X名称提醒您所有幅度测量结果都需要乘以10。当前示波器上的读数系统自动传感探头衰减系数,并相应地调节标度系数读数。电压探头衰减系数使用电阻电压分路器技术实现。结果,探头的衰减系数越高,输入电阻一般也越高。另外,分路器效应会分隔探头电容,衰减系数越高,有效表示的探头头部电容越低。5、带宽(通用指标)所有探头都有带宽。10MHz探头有10MHz的带宽,100MHz探头有100MHz的带宽。探头的带宽是指探头响应导致输出幅度下降到70.7%(
5、-3dB)的频率。还应指出,某些探头还有低频带宽限制。例如,这适用于AC电流探头。由于其设计,AC电流探头不能传送DC或低频信号,因此,必须使用两个值指定其带宽,一个值用于低频,一个值用于高频。对示波器测量,真正担心的问题是示波器和探头的综合总带宽。这种系统性能最终决定着测量功能。遗憾的是,把探头连接到示波器上会导致带宽性能出现一定程度的下降。例如,结合使用100MHz通用探头和100MHz示波器时,会导致测量系统的带宽性能略低于100MHz。为避免整体系统带宽性能不确定性,泰克指定了无源电压探头,以在与指定的示波器型号使用时在探头尖端上提供规定的测量系统带宽。在选择示波器和示波器探头时,要认
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