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X10示波器探頭的重要性

作者: 時間:2017-01-12 來源:網絡 收藏
X10示波器探頭的重要性

本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/201701/338036.htm

也許你經歷過這種情況:你用觸發器構建了一個簡單的數字電路,比如行波計數器,它似乎工作OK。但一旦你用示波器去看其中一個Q輸出,有趣的事情發生了。你看不到你期待看到的,計數器甚至停止了工作。發生什么了?

答案肯定在你的示波器探頭。也許你沒有用實際的示波器探頭,只是用了一段同軸電纜,一端是BNC接頭,一端是一對鱷魚夾。看低頻正弦波時它可能工作得很好,但對數字電路則不行。

問題在這里:那段同軸電纜有一定的電容(典型的是50pF/英尺)和電感,但只有很小的電阻。因此這是一個有很小阻尼的諧振電路。試圖讓有著快速上升沿的數字信號通過它,就像用錘子敲鐘。電纜會“振鈴”。

“振鈴”時,施加在探頭輸入端的信號會沿著電纜前進,到另一端反射,返回到探頭輸入端,移相,疊加在你試圖測量的信號上。結果就是在你連接電纜的點造成了瞬態:上下振動的非常窄的電壓尖峰。

再看你的數字電路,由于在計數器中間造成了電壓尖峰,致使觸發器改變狀態。很明顯一個輸入尖峰會翻轉你的觸發器,但輸出端的尖峰也會造成觸發器翻轉。解決辦法就是用真正的示波器探頭而不是用同軸電纜。通常你需要一個適當調整的X10探頭。探頭可以X1或X10.一般來說,探頭有個開關,你可以在X1模式和X10模式間轉換。

示波器探頭是通過增加電阻來減少振鈴的。X1探頭比一段同軸電纜好,但X10探頭比X1探頭更有效。X10探頭可以減少電容至1/10,缺點就是也減少信號至1/10.這就是說,到達探頭尖端的信號只有1/10到達示波器。

上圖是X10探頭的內部電路。你可以看到,其實那就是一個分壓器。適當選擇Rp和Cp值,使之和示波器輸入阻抗形成10:1的分壓器。假設示波器的輸入電阻是1M歐,輸入電容是100pF,那么Rp就是9M歐,Cp是9pF(記住:C小X大)。Cp是可調的。這就可以調整電纜對快速上升信號的反應。Cp可以用小的螺絲起子調整。它可能位于探頭那端,或者連接示波器的那端。

大部分示波器在前面板上有“調整輸出”。它可以輸出方波供探頭測試。調整Cp,直到方波上升沿看上去像圖2所示。

Fig. 1, 2, 3 -欠補償-正確補償-過補償

現在再看你的數字電路的信號,觸發器不會翻轉了。同樣,如果你用頻率計來測量信號頻率,同軸電纜的振鈴會讓測量結果錯誤。解決辦法同樣是X10探頭。



關鍵詞: X10示波器探

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