示波器探頭基礎(chǔ)系列之一《示波器探頭淺談之無源探頭》
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二、無源電壓探頭的校準(zhǔn)
討論到這里,對(duì)于無源探頭的輸入模型大家應(yīng)該有了一定的了解,那為什么為了精確地測量，兩個(gè)RC時(shí)間常量（RpCp和R1C1）必須相等,測量前需要校準(zhǔn)呢?我們可以再進(jìn)一步簡化探頭模型為一個(gè)更簡單的阻容分壓電路如下:
讓我們來進(jìn)行一個(gè)簡單的推導(dǎo)計(jì)算:
1.計(jì)算初始值uC2(0＋)由于電容電壓發(fā)生躍變，要根據(jù)電荷守恒定律和KVL來確定
2.計(jì)算穩(wěn)態(tài)uC2(¥)電容開路時(shí)，按照電阻分壓公式得到
3.計(jì)算時(shí)間常數(shù)
4.用三要素公式得到電容電壓uC2(t)
我們可以看到,波形有3種情況:
1.完全補(bǔ)償
2.過補(bǔ)償
3.欠補(bǔ)償
以下圖示給出了欠補(bǔ)償、過補(bǔ)償和合理補(bǔ)償三種情況下探頭產(chǎn)生的波形。
探頭欠補(bǔ)償波形圖
探頭過補(bǔ)償說明圖
探頭正常補(bǔ)償說明圖
所以,在獲得一臺(tái)可以工作的示波器和探頭后應(yīng)該要做的第一項(xiàng)工作是校準(zhǔn)探頭以保證其內(nèi)部RC時(shí)間常量匹配。這時(shí)需要將探頭連接到示波器的探頭補(bǔ)償輸出。然后使用非磁性調(diào)節(jié)工具調(diào)節(jié)補(bǔ)償箱中的調(diào)節(jié)螺螺絲完成校準(zhǔn)一直觀察到平坦的波形響應(yīng)。不要太頻繁校準(zhǔn)，因?yàn)闆]有必要。
本文關(guān)于無源電壓探頭模型的參數(shù)設(shè)定以及校準(zhǔn)的原理就介紹到這里,而對(duì)于示波器和探頭以及數(shù)字測量在業(yè)內(nèi)有很多的經(jīng)典理論以及應(yīng)用原則,比如信號(hào)的滾降特性,DSP信號(hào)濾波的處理。如何確保最真實(shí)的還原待測信號(hào),大家可以參閱更多專業(yè)的書籍。 希望本文的介紹可以讓硬件工程師們更深入和全面的了解我們的測量工具,真正做到還原真實(shí)信號(hào)。
評(píng)論