如何判斷高帶寬測量探頭的質量

發布時間：2023-10-19                369

示波器探頭有兩個重要的性能問題需要考慮，即探頭對被測信號的影響和幹擾有多大，以及探頭能多好地反映實際信號。為了得到最佳性能，通常需要保持盡可能短的探頭連接，但有時做不到這一點，因此需要了解各種探頭及其附件配置的性能，懂得各項指標間的均衡。

想了解探頭如何幹擾被檢測的信號，需要測量探頭輸入阻抗的影響；而想了解探頭能多好地反映出被測真實信號，則需要測量探頭的響應或VOUT∕VIN。

表示進行這兩種測量的測試裝置，既可使用三端口網絡分析儀在頻域進行測量，也可使用高速階躍脈衝源和雙通道示波器在時域進行這些測量。無論使用哪種儀器，都是由信號源通過50Ω傳輸線驅動網絡分析儀或示波器的一個輸入，探頭輸出VOUT接到第二個輸入，探頭輸入接到一個50Ω直通夾具，然後采用某種探頭附件測量VIN，它即代表了探頭輸入。使用帶探頭的示波器可以進行定性分析，但要精確評估探頭性能，還應使用高帶寬取樣示波器。

把探頭接至50Ω直通夾具，通過觀察探頭上的VIN如何變化，能夠確定探頭輸入阻抗對信號的影響。對於這項測量，可能更感興趣的是時域影響。

如何判斷高帶寬測量探頭的質量

表示較差的探頭輸入阻抗對1.2GHz時鍾信號的影響。VSRC是沒有通過探頭的信號，VIN是使用探頭連接的信號，顯然此時探頭對信號有嚴重的幹擾，這樣的探頭配置可認為是不能接受的。作為比較，圖2b顯示了用較好的探頭進行同樣測量的結果，此時探頭對信號的幹擾要小得多，因而能適應測量的需求。

可以通過計算VOUT與VIN之比評估探頭響應，為精確表示輸入信號，在規定帶寬內探頭應有平坦的響應，這時測量應使用頻域方法。

顯示了較差的探頭響應，在觀察具有快跳變沿的信號時，1.8GHz處的+3dB峰值將導致相當大的過衝和振鈴。有的廠家通過專門設計使探頭頻響具有尖峰響應，以補償探頭輸入阻抗造成的信號損耗，這種做法有可能使你誤認為信號看來不錯，但實際上探頭已大大衰減了被測信號，從而掩蓋了探頭尖峰響應造成的誤差。作為比較，圖3b顯示了較好探頭的響應，到2GHz時探頭響應一直是平坦的，然後在預期的3.5GHz帶寬點產生-3dB衰減。

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