8、探头的负载效应
前文提到过,探头都是具有输入电容和输入电阻的,这就导致其并不能当成一个阻抗无穷大的设备,其测量时的等效模型如下图所示。
图14
根据电路知识可知,对于直流信号而言,与未接入探头前相比,Vout会有所下降,因为现在的负载不再是RL,而是RL与Rin并联后的电阻,这势必小于原来的电阻RL。而对于交流信号而言,还需要在并联上一个电容Cin产生的阻抗。而这个阻抗会随着频率的增加而逐渐减小。这就是有些情况下探头点上去,电路无法正常工作的原因。在使用探头测量时,需要评估探头的负载效应对被测试系统产生的影响。比如一般的1×探头,输入电容高达150pF左右,如果接入到一个50Ω系统中,会产生一个40M左右的低通滤波器,如果被测信号接近或者高于这个频率时,就会导致被测系统工作异常。进行高频测量时,探头的输入电容越小,对系统产生的影响也就越小。
总结
探头在示波器测量系统中,至关重要。ZDS4000示波器具有很优越的各项性能,同时标配了性能优异的无源探头,但是探头的使用上存在着很多需要注意的事项,为了能正确的发挥示波器的性能,使用者需要了解这些,才能即安全又准确的得到测量结果。