示波器的负载效应 _1.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑示波器的负载效应 　　信任大家都有这种经受，调试一个有问题的电路，想看看波形，结果接上探头电路就正常了，拿开探头电路就又出问题这就是负载效应引起的示波器在1MΩ阻抗模式下的等效模型比较简单，大致可以等效成是1MΩ和一个十几pF的电容并联在一起的形式 图1 　　这个1MΩ是示波器的规范而电容是我们并不想要但是又不行避开的寄生参数在DC和较低频时，1MΩ起到主导地位而当频率超过10M以后，电容会成为主要的负载由于这两个参数的引入，就会使得测量时的信号与原信号有差异，从而使测量结果消失误差那么差异有多大呢，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例子来说依据戴维宁定理，可变为： 图2 　　可知原信号为； ；低频信号的差异主要是戴维宁输出电阻Re与1MΩ的分压打算，而高频时，则需要再加上Re与16pF容抗的分压 　　经计算可知，假如Re的值是10Ω，而信号的频率是200M，则示波器的负载效应会造成-0.2db左右的偏差而假如您系统的Re是25Ω，那么这个偏差会达到-1db假如是50Ω呢，100Ω呢，无疑误差会越来越大　　示波器为了使得测量更加精确     ，是必需在内部加一些补偿措施将这些偏差补偿回来的（当然这种补偿只是相对于测量结果与原信号而言的，内部补偿是无法减小测量时信号与原信号之间的差异）。

那详细应当按那种状况来补偿呢前面我们已经知道，高速信号中，50Ω系统是使用最广泛的，所以我们选择50Ω系统即Re=25Ω的状况下进行补偿示波器厂家都会在这种状况下将信号补偿的最好所以假如您是50Ω系统，示波器测量出的结果影响与原信号最为接近假如您的等效输出电阻与25Ω相差许多且需要测量的频率较高，则需要评估测量误差是否在您允许的范围内建议使用10:1探头进行测量，由于其寄生电容要比示波器低，而1:1探头的负载电容基本上是50pF左右的，其负载效应比示波器本身要严峻的多假如10:1探头仍旧不能满意您的需求，就要选择寄生电容更小的有源探头进行测量了　　试想一下，假如用示波器直接与高频信号发生器相连，测量信号发生器输出的高频信号，而高频信号发生器的输出电阻都是50Ω，那会发生什么状况呢由上文可知，负载相应会严峻影响测量结果再结合传输线理论，可知会有一个反射波反射回信号源，这对于一些精密的仪器这可能是致命的所以这时候需要加入一个50Ω端接适配器或者使用内部50Ω档位这样既大大减小信号的反射，又可以使得测量出的信号受负载效应影响最小这就是示波器50Ω阻抗的作用了 第 1 页 共 1 页。