将50Ω输入与10X示波器探头一起使用是否有意义?


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我正处于学习的关键时刻,发现射频示波器的测量设置比我想象的要复杂得多:)

  • 我看到了将探头+示波器输入本身视为电路/原理图的重要性。

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  • 我明白那个 CpCin 形成一个电容分压器,该电容分压器在频率进入MHz范围甚至更低范围时起主导作用。

  • 我了解使用绞尾辫会直接邀请魔鬼进入,并导致您的瞄准镜向您说谎,直到您疯了。其他一些接地连接,环路尺寸以毫米为单位是必不可少的。

  • 我知道将探头连接到示波器的同轴电缆的特征阻抗为50Ω。此外,我知道当示波器输入阻抗不是 50Ω时,一部分信号会被反射回去,但是我想我对该位有点模糊,因为这似乎通常不是问题。

到目前为止,在我对探针设置的探索中,我已经通过将同轴电缆直接焊接到1Ω电阻并将其放置在电流路径中来进行电流测量。该自激升压转换器电路的峰值约为100mA,但其波形足够复杂,既有趣又有启发性。没有50Ω直通端接器,这是一个嘈杂,尖刻的混乱,但实际上变得干净了。我以为后者是“真实”波形,但是到目前为止还没有确凿的证据。绝对好看:)

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因此,我绝对可以看到使用50Ω信号路径的好处(我相信无论如何我都可以:)。但是,当然,并非所有情况都像这样的超低阻抗,所以想知道在可能不希望给电路负载太多的情况下是否有50 ohm输入的地方。

只是仔细考虑一下,我倾向于认为将50Ω输入(馈通或内置)与10X探头一起使用,相当于在DC上制作50万X探头,这当然没什么用处。

是否存在可能真正有意义的应用程序?

Answers:


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高阻抗无源示波器探头将电缆视为电容器,而不是将其视为传输线。探头中的补偿电容(具有适当的比例因子)平衡电缆的电容和示波器输入的电容。

高质量高阻抗示波器探头上的电缆很特殊,不是普通的50欧姆同轴电缆。特殊的电缆以及相对较短的探头引线意味着它们可以将其视为高达100 MHz左右的电容器而无法使用,远远超出了传统的高阻抗无源示波器探头的工作范围。

在50欧姆示波器输入上使用为1兆欧姆示波器输入设计的10x探头没有多大意义。

高阻抗示波器探测的替代方法是在示波器上运行50欧姆的线路,并在50欧姆模式下运行示波器(或者如果您的示波器太便宜而无法选择50欧姆,则使用嵌入式终端器)。不再需要补偿电容器。

如果50欧姆对于您的应用来说太低,则可以在探测点添加一个串联电阻。例如,添加450欧姆串联电阻将为您提供具有500欧姆输入阻抗的x10探头。添加4950欧姆串联电阻将为您提供具有5千瓦输入阻抗的x100探头。

低阻抗探测的优点在于您不需要补偿电容,并且返回示波器的线是常规的50欧姆线。因此,将低阻抗探测集成到您的设计中比将高阻抗探测集成起来要容易得多。


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10X探头(通常具有10兆欧的输入电阻)用于减轻电路负载。但是,它们仅对输入电容的阻抗(通常约为10皮法拉)不太低的频率有用。请注意,在100 MHz时10皮法拉的阻抗仅为159欧姆。因此,探头的10兆欧的电阻是相对没有用的。在这些频率下,大多数电路设计为50欧姆。因此,大多数高频示波器具有双输入:高阻抗(通常为1兆欧)和低阻抗(50欧姆)。没有内部50欧姆终端的示波器可以使用50欧姆馈通终端。

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