示波器探头补偿
8页1、课 题 研 究 报 告示波器探头补偿 学 院:信息工程学院 班 级:电子 10-1 班 姓 名: 学 号:201010203008 201010203009 201010203012 完成时间:2011年12月26日示波器探头补偿讨论探头中串联的RC并联电路参数对测量结果的影响课题背景示波器探头不仅仅是把待测信号引入示波器输入端的一端导线,而且是测量系统的的重要组成部分。探头有很多种类型,以适应各种不同的专门工作需要。其中一类为有源探头,探头内包含有源电子元件,具有放大能力;不含有源原件的探头称为无源探头,其中只包含无源元件如电阻和电容。这种探头通常对输入信号进行衰减。为了有效抑制外界干扰信号,示波器探头通过屏蔽电缆与示波器输入连接,如图所示当被测信号频率很高时,上图中与探头相连的屏蔽电缆的电容就不能忽略,探头的容性负载效应就非常明显,有可能导致探头在高频下无法使用。为此,可以在探头中增加一个和示波器输入端电路模型相串联的并联电路,以减小探头的容性负载效应,如下图所示,其中为探头电缆的电容和示波器输入电路模型中电容合并后的等效电容。Rcmp和Ccmp分别为补偿电阻和补偿电容。课题阐述通
2、过课题背景,我们知道在使用示波器时,当被测信号频率很高时,探头的容性负载效应就会明显,导致探头在高频下无法使用。所以在探头中增加一个串联的并联电路,来减小探头的容性负载效应。结合所学知识,电容具有通高频阻低频的性质,当低频信号通过时,电容对其阻碍作用非常明显,探头的负载主要是阻抗作用,所以容性负载效应不明显。当电路通有高频信号时,探头的负载主要是容抗作用,从而电路中容性负载效应很大,致使被测电路的信号发生变化,所以就不能准确地进行波形测量。为了减轻探头对被测电路的负载作用,应选择高阻抗、低容抗的探头。当通有高频信号时,我们需要对其进行衰减,使得电路中容性负载效应减小,保证测量结果的准确性。为此我们有了如下研究想法:示波器探头补偿电路可以简化为一个简单的RC串并联电路,用一标准示波器对电路信号进行检测,因为任何的不平衡将会带来波形的失真,通过改变电路的相关参数来观察波形的变化,从而来确定的哪些参数对测量结果的影响。再结合一阶电路时域分析中电路的零状态响应和全响应方面的知识,进行理论上的具体分析。课题分析我们根据的研究想法,简化探头模型为一个简单的阻容分压的电路。电路图如下:为补偿电容,为
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