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LC電路都可能產(chǎn)生共振，示波器探頭也是LC電路。在使用過(guò)程中，應(yīng)避免示波器探頭本身產(chǎn)生的共振現(xiàn)象，從而影響信號(hào)的真實(shí)測(cè)量。隨著設(shè)計(jì)電路中信號(hào)工作頻率的增加，在連接示波器探頭時(shí)，我們需要更加注意沖擊和鈴聲問(wèn)題。如果在所用探頭的帶寬范圍內(nèi)發(fā)生共振，很難確定測(cè)量干擾是來(lái)自電路還是測(cè)量探頭，影響測(cè)試結(jié)果的真實(shí)性。

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，PRBTEK帶大家先了解幾個(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?，兩者相互抵消，最終相加之和為零。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(xiàn)和接地線(xiàn)長(zhǎng)度從而降低電感。(每英寸電線(xiàn)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。

實(shí)例：4GHz有源探頭+5cm連接附件：

以上是普科科技PRBTEK整理的關(guān)于如何消除示波器探頭所產(chǎn)生的過(guò)沖和振鈴現(xiàn)象的介紹，PRBTEK為用戶(hù)提供多品牌、多型號(hào)的示波器探頭，比如泰克/TEKTRONIX、是德科技/KEYSIGHT、知用/CYBERTEK和品致/PINTECH等國(guó)內(nèi)外知名品牌，如果您在選型或者使用過(guò)程中有任何問(wèn)題，歡迎訪(fǎng)問(wèn)普科科技PRBTEK官網(wǎng)。

審核編輯：湯梓紅