示波器探头补偿的电路结构是这样的

来源:DigiKey得捷 测试测量 5 次阅读
摘要:1.为什么不能用导线直接把被测信号接到示波器上? 2.10:1高阻无源探头如何实现精准分压? 3.探头补偿的判定条件是什么? 4.使用10:1高阻探头相比直接接线有什么优势? 探头补偿的硬件原理 标准无源探头内部带有可调补偿电容,示波器输入端自带固定 1MΩ 电容;探头补偿的核心作用是匹配探头 RC 参数与示波器输入电容,抵消示波器输入电容带来的高频失真,让探头在全频段实现精准分压。 直接接线(无

1.为什么不能用导线直接把被测信号接到示波器上?

2.10:1高阻无源探头如何实现精准分压?

3.探头补偿的判定条件是什么?

4.使用10:1高阻探头相比直接接线有什么优势?

探头补偿的硬件原理

标准无源探头内部带有可调补偿电容,示波器输入端自带固定 1MΩ 电容;探头补偿的核心作用是匹配探头 RC 参数与示波器输入电容,抵消示波器输入电容带来的高频失真,让探头在全频段实现精准分压。

直接接线(无探头)的致命缺陷

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1.低频时影响小

1kHz 低频下,90pF 电容容抗约1.8 MΩ,和 1MΩ 电阻并联,电容分流微弱,波形失真不明显。

2.高频严重衰减、波形畸变

100MHz 高频时,90pF 容抗仅约18 MΩ,电容近乎对地短路,高频边沿信号被大幅分流衰减;

线缆 + 示波器的大电容会形成低通滤波器,方波上升沿被拉缓,无法观测高速跳变信号,这就是不用探头直接接线的硬伤。

10:1 高阻无源探头补偿电路结构

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探头前端分压网络

9MΩ + 示波器 1MΩ 构成10:1 电阻衰减器,直流分压固定 1/10,同时把整机输入阻抗提升到 10MΩ,大幅减轻对被测电路的电容负载。

可调补偿电容CCOMP

并联在示波器输入端口,是校准核心,对应探头上的微调螺丝,用来抵消线缆、示波器的总寄生电容。

电容CIN与可调补偿电容CCOMP用于对衰减电路做频率补偿,使整体电路成为全通网络

理想补偿的判定条件:RIN与CIN的 RC 时间常数乘积,等于RO与电缆电容、CIN、CCOMP三者总电容之和的 RC 乘积。其中CCOMP是补偿调节元件。

探头输入端的电容主要由CIN决定,其容量约为电路中其余所有电容总和的十分之一;以本文示例参数计算,该电容值约 10 皮法(pF)。

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