如何消除示波器探頭所產(chǎn)生的過沖和振鈴現(xiàn)象,抑制示波器測試系統(tǒng)自身產(chǎn)生諧振對于真實(shí)電路測量的影響?所有的LC電路都可能會產(chǎn)生諧振,示波器探頭也是LC電路,在使用過程中,要避免示波器探頭自身帶來的諧振現(xiàn)象產(chǎn)生振鈴從而影響對于信號的真實(shí)測量。隨著設(shè)計(jì)電路中信號工作頻率越來越高,連接示波器探頭時(shí),就需要更加關(guān)注過沖和振鈴問題。如果在所用探頭的帶寬范圍內(nèi)發(fā)生諧振,就很難斷定測量干擾是來自電路,還是來自測量探頭,影響結(jié)果的測試真實(shí)性。
首先來認(rèn)識以下示波器探頭阻抗模型,從圖1可以看出探頭是一個串聯(lián)諧振電路。對于串聯(lián)諧振電路,當(dāng)達(dá)到諧振頻率點(diǎn)時(shí),系統(tǒng)阻抗降低為最小,引起電壓的劇烈變化從而產(chǎn)生過沖或振鈴現(xiàn)象。如圖2:
示波器和探頭測試,要如何抑制過沖和振鈴,PRBTEK帶大家先了解幾個概念和公式:
諧振指的是電路中的感應(yīng)電抗和電容電抗在特定頻率處相互抵消,這個特定頻率就叫做“諧振頻率”。電感器電抗和電容器電抗的值在諧振頻率處變?yōu)橄嗟龋瑑烧呦嗷サ窒罱K相加之和為零。因此 2πfL=1/2πfC
諧振頻率計(jì)算公式:
諧振強(qiáng)度可通過指數(shù)Q(質(zhì)量因子)來表示。Q越高表示諧振越強(qiáng)。
對于串聯(lián)諧振電路來說 Q=2πfL/R ,f是諧振頻率,進(jìn)一步推導(dǎo)可以得出Q的公式:
由公式看出,抑制探頭自身產(chǎn)生過沖和振鈴的方法:
1. 根據(jù)諧振頻率計(jì)算公式可以看到,減小電感,提高諧振頻率,諧振頻率移至示波器和探 頭帶寬之外,從而盡量減少對測量的影響。參考圖1探頭阻抗結(jié)構(gòu)圖,在測試時(shí)盡量減少測試引線和接地線長度從而降低電感。(每英寸電線會產(chǎn)生高達(dá) 25-nH的電感到探頭等效電路中。)
2. 降低諧振強(qiáng)度Q,根據(jù)Q的計(jì)算公式,可以增大R,引入阻尼電阻來降低諧振強(qiáng)度,抑制測試系統(tǒng)中產(chǎn)生過沖和振鈴。
實(shí)例:4GHz有源探頭+5cm連接附件:
以上是普科科技PRBTEK整理的關(guān)于如何消除示波器探頭所產(chǎn)生的過沖和振鈴現(xiàn)象的介紹,PRBTEK為用戶提供多品牌、多型號的示波器探頭,比如泰克/TEKTRONIX、是德科技/KEYSIGHT、知用/CYBERTEK和品致/PINTECH等國內(nèi)外知名品牌,如果您在選型或者使用過程中有任何問題,歡迎訪問普科科技PRBTEK官網(wǎng)。
責(zé)任編輯:tzh
評論
查看更多