如何消除示波器探頭所產(chǎn)生的過(guò)沖和振鈴現(xiàn)象，抑制示波器測(cè)試系統(tǒng)自身產(chǎn)生諧振對(duì)于真實(shí)電路測(cè)量的影響？

所有的LC電路都可能會(huì)產(chǎn)生諧振，示波器探頭也是LC電路，在使用過(guò)程中，要避免示波器探頭自身帶來(lái)的諧振現(xiàn)象產(chǎn)生振鈴從而影響對(duì)于信號(hào)的真實(shí)測(cè)量。隨著設(shè)計(jì)電路中信號(hào)工作頻率越來(lái)越高，連接示波器探頭時(shí)，就需要更加關(guān)注過(guò)沖和振鈴問(wèn)題。如果在所用探頭的帶寬范圍內(nèi)發(fā)生諧振，就很難斷定測(cè)量干擾是來(lái)自電路，還是來(lái)自測(cè)量探頭,影響結(jié)果的測(cè)試真實(shí)性。

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首先來(lái)認(rèn)識(shí)以下示波器探頭阻抗模型，從圖1可以看出探頭是一個(gè)串聯(lián)諧振電路。對(duì)于串聯(lián)諧振電路，當(dāng)達(dá)到諧振頻率點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)阻抗降低為最小，引起電壓的劇烈變化從而產(chǎn)生過(guò)沖或振鈴現(xiàn)象。如圖2：

示波器和探頭測(cè)試，要如何抑制過(guò)沖和振鈴，先了解幾個(gè)概念和公式：

諧振指的是電路中的感應(yīng)電抗和電容電抗在特定頻率處相互抵消，這個(gè)特定頻率就叫做“諧振頻率”。電感器電抗和電容器電抗的值在諧振頻率處變?yōu)橄嗟龋瑑烧呦嗷サ窒罱K相加之和為零。因此 2πfL=1/2πfC

諧振頻率計(jì)算公式：

諧振強(qiáng)度可通過(guò)指數(shù)Q（質(zhì)量因子）來(lái)表示。Q越高表示諧振越強(qiáng)。

對(duì)于串聯(lián)諧振電路來(lái)說(shuō) Q=2πfL/R ，f是諧振頻率，進(jìn)一步推導(dǎo)可以得出Q的公式：

由公式看出，抑制探頭自身產(chǎn)生過(guò)沖和振鈴的方法：

1. 根據(jù)諧振頻率計(jì)算公式可以看到，減小電感，提高諧振頻率，諧振頻率移至示波器和探 頭帶寬之外，從而盡量減少對(duì)測(cè)量的影響。參考圖1探頭阻抗結(jié)構(gòu)圖，在測(cè)試時(shí)盡量減少測(cè)試引線和接地線長(zhǎng)度從而降低電感。（每英寸電線會(huì)產(chǎn)生高達(dá) 25-nH的電感到探頭等效電路中。）

2. 降低諧振強(qiáng)度Q，根據(jù)Q的計(jì)算公式，可以增大R，引入阻尼電阻來(lái)降低諧振強(qiáng)度,抑制測(cè)試系統(tǒng)中產(chǎn)生過(guò)沖和振鈴。是德科技InfiniiMax系列探頭都標(biāo)配前端阻尼電阻降低諧振強(qiáng)度,確保信號(hào)測(cè)試真實(shí)性。

實(shí)例：4GHz有源探頭+5cm連接附件：

示波器探頭的使用上存在著很多需要注意的事項(xiàng)，為了能正確的發(fā)揮示波器的性能，我們需要了解問(wèn)題，才能既安全又準(zhǔn)確的得到測(cè)量結(jié)果和問(wèn)題排查，如在測(cè)試測(cè)量工作中出現(xiàn)解決不了的過(guò)沖現(xiàn)象。有任何問(wèn)題，歡迎訪問(wèn)安泰測(cè)試官網(wǎng)www.agitek.com.cn。
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