在進行參考接地的測量時，必需有兩條到被測電路或被測器件的連接。一條連接通過探頭完成，探頭傳感被測的其它參數的電壓。另一條必需的連接是通過示波器返回接地，連回到被測電路上。為完成測量電流通路，必需實現接地回路。

在被測電路和示波器插入同一個電源插座電路中時，電力電路的公共電位提供了一條接地回路。通過電源接地的這條信號回路一般是間接的，長度很長。結果，不能像干凈的低電感接地回路那樣依賴這條信號回路。

一般來說，在進行任何類型的示波器測量時，應使用最短的接地路徑。最終的接地系統是一個在線 ECB ( 蝕刻電路板 ) 到探頭頭部適配器，如圖 1所示。ECB適配器允許把探頭尖端直接插入電路測試點中，適配器的外桶應與探頭頭部的接地環形成直接的、短的接地接觸。

圖1. ECB 到探頭頭部適配器

對關鍵幅度和定時測量，建議電路板設計中對已建立的測試點包括 ECB/ 探頭頭部適配器。這不僅清楚地表明測試點位置，而且保證了可以最好地連接測試點，實現最可靠的示波器測量。

遺憾的是，ECB/ 探頭頭部適配器并不能適用于許多通用的測量環境。典型的測試方法是使用短地線夾到被測電路中的接地點上，而不是使用適配器。這要方便得多，因為您可以迅速在被測電路中點到點移動探頭。此外，大多數探頭制造商與探頭一起提供的短地線也為大多數測量環境提供了足夠的接地回路。

但是，最好了解不正確的接地可能導致的問題。為了解這一點，注意圖 2中所示的等效電路中有一個與地線相關的電感 (L)。這一地線電感會隨著導線長度提高而提高。

圖2. 連接到信號源上普通無源探頭的等效電路

另外，注意地線 L 和 Cin 形成了一條串聯諧振電路，其中只有 Rin 用于阻尼。在這一串聯諧振電路遇到脈沖時，它會振鈴。不僅會出現振鈴，而且地線 L 過高會限制到 Cin 的電荷電路，從而限制脈沖的上升時間。

如果不使用數學公式，在被快速脈沖激勵時，6 英寸地線的 11 pF 無源探頭會以 140 MHz 的頻率振鈴。在 100 MHz 示波器中，這個振鈴要遠遠超過示波器的帶寬，根本就看不到。但在使用速度更快的示波器時，如 200 MHz，地線感應的振鈴很好地落在示波器的帶寬范圍內，在脈沖的顯示屏中非常明顯。

如果在脈沖顯示屏上看到振鈴，應試著縮短地線的長度。地線越短，電感越小，導致的振鈴頻率越高。如果在脈沖顯示屏上看到振鈴頻率變化，可以確定其與地線有關。進一步縮短地線應能夠把振鈴的頻率移動到示波器的帶寬之上，從而最大限度地降低其對測量的影響。如果在改變地線長度時振鈴沒有變化，那么振鈴可能會感應到被測電路中。

圖3. 地線長度和放置可能會明顯影響測量

圖3進一步說明了地線感應的振鈴。在圖3a中，使用了匹配的示波器 / 探頭組合，來采集快速轉換。使用的地線是標準的 6.5 英寸探頭接地夾，它連接到測試點附近的公共電位上。

在圖3b中，采集了相同的脈沖轉換。但這次我們使用 28 英寸地線夾延長了探頭的標準地線。例如，可以使用這一延長的地線，而不必每次在大型系統中探測不同的點時都移動地線夾。遺憾的是，這種作法加長了接地環路，可以導致嚴重的振鈴，如圖3b所示。

圖3c說明了延長接地環路的其它變通方案的結果。在這種情況下，根本沒有連接探頭的地線，而是從示波器機箱共用的電路敷設了一條 28 英寸夾線。這產生了一條不同的、但明顯更長的接地環路，得到頻率更低的振鈴，如圖3c所示。

從圖3中的實例可以看出，接地方法明顯對測量質量有著巨大的影響。具體地說，探頭地線必需盡可能短、盡可能直。

審核編輯 黃宇