10:1無源探頭的構成(數10MHz以上的等效電路示意圖)
這里展示的探頭系統為利用了示波器輸入電阻的分壓電路。高頻下的示波器輸入電阻,即使生產商相同,機器規格不同也會有所不同,因此探頭會根據機型進行細致的調諧。也就是說,即便是同一個探頭,如果連接的示波器機型(輸入電阻)發生變化,1/10的分壓也會失衡,無法獲得正確的波形。
注意,在10MHz以上的頻率時,使用非指定的探頭無法保證其獲得正確的頻率特征。實際上根本不能使用!
上面的探頭等效電路是低頻而阻抗較大的情況。隨著頻率升高,阻抗也同時減少。在阻抗減少的過程中通過匹配RC的時間常數,把衰減維持在一定水平上。
頻率越高阻抗越小,此時顯現電感元件造成的影響,在共同的影響作用下阻抗增大,隨頻率發生變化。不管是窄頻還是寬頻,示波器因阻抗之間分壓的存在,采用了可盡量能控制阻抗變動的設計。
有電線就必有電阻、電感、電容,但是線材性能與部件的電容占主導地位,因此此處略過。
同軸電纜在高頻下可視作傳輸線。示波器的輸入端為高阻抗端,因此可被視作開路,探頭終端會發生全反射,會發生波長相當于電纜長度1/4的諧振。
C=300000000m/s f=v/λ v=c/ √電容率 電容率=2.2
電纜長1.5m時,以33.3Mhz進行諧振。
電纜長1m時,以50MHz進行諧振。
(未完待續)