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示波器測試mV級電壓的方法

更新時(shí)間:2025-05-08      點(diǎn)擊次數(shù):832

一、無源探頭

       在低幅度和中等幅度信號混合(如幾十毫伏到幾十伏)的應(yīng)用中,可切換1×/10×的無源探頭則提供了更大的便利性。然而,值得注意的是,這類可切換探頭在本質(zhì)上相當(dāng)于一個(gè)探頭內(nèi)集成了兩個(gè)不同特性的探頭,它們的衰減系數(shù)、帶寬、上升時(shí)間和阻抗(R和C)等特點(diǎn)均有所不同。因此,這些探頭可能無法與示波器的輸入實(shí)現(xiàn)匹配,從而無法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)10×探頭所能提供的性能;另一方面長接地線會(huì)引入電感效應(yīng),導(dǎo)致信號振鈴和噪聲干擾,建議使用彈簧接地針或短接地夾?(1×衰減模式?,此時(shí)帶寬會(huì)受限(通常<6MHz),且需通過補(bǔ)償電容校準(zhǔn)確保幅頻特性平坦?)。

無源探頭.jpg

       除了高阻無源探頭以外, 還有一種無源探頭是低阻無源探頭, 這種探頭又稱為傳輸線探頭/同軸電纜?, 雖然應(yīng)用場合不如高阻無源探頭多, 但有其自身的特點(diǎn)。低阻無源探頭等效串了一個(gè)分壓電阻,使用時(shí)要求示波器的輸入阻抗設(shè)置為50Ω。 根據(jù)串阻阻值的不同,可以實(shí)現(xiàn)不同的分壓比,比如串個(gè)450Ω 的電阻就是10∶ 1 的分壓。 由于采用50Ω 的傳輸電纜(這點(diǎn)和高阻無源探頭不一樣),示波器端也是50Ω 的匹配,所以整個(gè)探頭的帶寬比較高。同軸電纜?需嚴(yán)格阻抗匹配,失配時(shí)易引發(fā)駐波和信號畸變?。

 

二、有源探頭

       有源探頭因其內(nèi)置放大器,可顯著提升小信號(如mV級)的測量精度,同時(shí)降低容性負(fù)載對電路的影響,適合高頻或高精度低壓場景?。新型電源紋波探頭可涵蓋高達(dá) 4 GHz 的電源軌瞬態(tài)事件,并提供 ±60V 的偏置電壓范圍,以測量從插頭到集成電路引腳的電源。它還提供 ±1V 的寬動(dòng)態(tài)范圍,可以讓您在較高的電壓軌上查看線路上的頂降情況,或者查看負(fù)載或瞬態(tài)事件消耗大量電流的時(shí)間。利用這個(gè)強(qiáng)大的組合再配合使用正確的示波器,不必?fù)?dān)心所看到的噪聲是否來自測試設(shè)備,也不必?fù)?dān)心是否會(huì)在系統(tǒng)中看到以前從未見過的干擾源。

電源紋波探頭.jpg

三、示波器設(shè)置

       設(shè)置觸發(fā)模式為?邊沿觸發(fā)?,觸發(fā)電平調(diào)整至信號幅值的50%以下,避免誤觸發(fā)導(dǎo)致波形抖動(dòng)?。傳統(tǒng)的8-bit分辨率示波器的底噪比較大,推薦使用10-bit或者12-bit高分辨率示波器。

示波器.jpg

四、功率放大器

       利用寬帶功率放大器把一個(gè)較小的電壓信號放大到較大的電壓和電流,從而推動(dòng)大功率負(fù)載。電壓電流雙通道監(jiān)控輸出,用戶不需要另外購買電流電壓探頭也可以通過示波器監(jiān)測電壓電流波形,實(shí)際電壓需要除以對應(yīng)的放大倍數(shù)(設(shè)置示波器通道的衰減比例)。同時(shí)需要關(guān)注功率放大器的帶寬,即放大器能夠處理信號的頻率范圍。


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