示波器探头基础知识培训

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1、泰克示波器基础知识培训培训课程–2示波器的探头技术示波器探头技术及应用示波器探头DUT什么是探头？在仪器与待测电路之间联结的导体，可能是：一段导线一个表笔电缆传感器，变送器探头。。。探头的定义：用以从待测电路获取最小的能量，并以最大的信号保真度传送至测量仪器的设备。探头如何影响测量脉冲阶跃响应频率响应曲线各种应用环境先进的数字和模拟设计电力电子研究通用电子与通讯研究安全高电压/电流瞬时功率间隙事件毛刺,尖峰脉冲谐波测量,分析慢信号长周期报告生成高速不常见的异常事件密集的时序容限精确/信号重现低负载先进的触发毛刺,幅度异常,亚稳态高速低信噪比精确/信号重现低负载先进的

2、触发能力基础研究复杂信号不确定事件低信噪比分析先进的触发数据资料KV10X集成测量环境-探头是仪器高阻，低负载高压差分测量小信号差分测量直接读出电流数值uVAFET直接读出安培和瓦高性能无源探头低噪声安全的浮地测量最小电路影响匹配示波器AmpsWattsVoltsO/E光电转换器直接读出光功率mW探头的类型电压逻辑电流温度光电无源有源低阻高阻差分差分无源有源无源有源ACDC无源电压探头电压探头理想的电压探头理想的探头将不影响信号的测量带宽无限零输入电容无穷大输入电阻无限动态范围衰减为1零延时零相移机械尺寸与待测点十分吻合Rin=Cin=0cable电压探头的等效电

3、路探头对被测点的影响不加探头Gain=-RCRE加探头f0=1Gain=-(RC

4、

5、RP)REf0=1VccCcRcPROBERPCPREVINNOTE:VccisanACGround2pRCCC2p(RC

6、

7、RP)(CC+CP)探头对被测点的影响例如：Rc＝10KRe＝10Cc=100pFRp＝1MCp=20pF原电路增益和截止频率：增益＝1000截止频率＝1/2**10k*100pF=160KHz接入探头后的增益和截止频率：增益＝991截止频率＝1/2**9.91k*120pF=134KHz1:1无源探头(导线)优点:1X(无衰减)价格便宜缺点:端

8、接输入阻抗很低探头端探头电缆8-10pF/ft*1.5ns/ftSCOPE20pF1MW非端接非常高的反射非常高的输入电容低的带宽6feet地线*典型的导线探头：高校实验室的鳄鱼夹低阻匹配探头由于电缆被它的特性阻抗终端,输入端可看成50W,noLorC.不需要补偿0.5pF电容是一个加速电容用于补偿电缆的集肤效应(skin-effect).450W0.5pFSCOPE50WGROUNDCABLE低阻匹配探头优点低输入电容C带宽高加端接后与50W和1MW兼容无须补偿缺点输入电阻低R必须端接50W典型的低阻匹配探头P615010:1高阻无源探头电缆衰减引起的反射.R2C

9、2+SCOPE对电缆来说不是理想的终端.C2=低频补偿----示波器的输入电容的变化.(Impedanceprobes,C2isadjustable.Inothers,C1isadjustable.)C18pFto12pFR19MWR2500WC27-50pFC320pFSCOPE1MWR3CABLEGROUND10:1高阻无源探头优点高输入电阻宽动态范围价格便宜坚固耐用输入电容小于Cvs1XProbe缺点高输入电容C与50欧姆系统不兼容必须经过补偿典型的10：1无源探头－P6139A无源电压探头重要指标带宽随电压等级提高而降低无源电压探头重要指标等效阻抗标准附件

10、与各种电路连接的附件探头附件泰克的无源探头家族1X无源探头－P6101B通用无源探头－10X，1MΩ输入阻抗P3010•P6103B•P6109B•P6111B•P6112•P6114B•P6117高性能无源探头－10X读出，10MΩ输入阻抗P6131•P6133•P6134C•P6136•P6137•P6138A•P6139A•P5050模块化无源探头P6105A•P6106A缓冲放大无源探头－P6339A小尺寸电路探头－P6563A1X和10X切换无源探头-P2200THS700专用探头-P5102探测小尺寸电路当今的小尺寸/表面贴封电路已经非常普及各种探头附件

11、应对小尺寸电路各种探头附件应对小尺寸电路无源探头选型考虑的因素示波器带宽：探头带宽大于等于示波器带宽输入电容探头电容补偿范围必须覆盖示波器的输入阻抗例如：P5050倍率读出支持自动读出衰减倍率，直接得到实际数值负载效应示波器是50还是1M输入阻抗无源探头选型考虑的因素应用电路设计维修生产测量的信号探头对电路的负载效应信号上升时间信号峰值信号幅度无源探头选型考虑的因素物理连接探头尺寸探头尖尺寸环境因素典型的探头1XPassiveProbe10XPassiveProbeZ0PassiveProbeActiveProbe15MHZ100MHZ-500MHZ3GH