短接地夹探针的低电感如何防止干扰?


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以下是两个具有不同接地夹长度的示波器探头的照片:

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我已经读到,较短的接地线用于最小化探针接地线的电感。

但这有什么帮助?当接地线的电感低时会发生什么?它可以防止哪种干扰?


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提出一个问题,当接地导线的电感较高时会发生什么。
JonRB '18

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我现在上床睡觉,但是正如我在回答中解释的那样,串联电感不允许高频接地电流通过探头平衡。如果使用示波器进行高速测量,则需要了解什么是阻抗!
MarcusMüller18年

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@ user1234,正如我在回答中所说的那样,不,它不会产生干扰。
MarcusMüller18年

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究竟。现在测量路径的一部分具有更高的阻抗,以使电源尖峰行进。
MarcusMüller'18

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如果您对更长格式的答案感兴趣,我建议您阅读《线性技术应用笔记47》。一般来说,这是一本不错的书,但第73-75页介绍了示波器的接地引线。Analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/…–
W5VO

Answers:


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它不能防止干扰。它可以防止接地线阻抗。

只需想象一下与您的接地连接串联的电感器:它充当低通滤波器。因此,高速电流无法接地,因此,您的仪器似乎在浮动


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我受邀协助调试开关稳压器IC。问题是“两种振荡”。

我问振荡的频率是多少,答案是80 MHz。

我问“示波器接地导线有多长”,答案是“通常的6或8英寸”。

我解释说:“具有15 pF输入容量的200 nH(8“)接地引线示波器探头的谐振频率约为90 MHz。”

事实证明,硅设计人员在其先前的IC工作中已经开发出LDO,并且从不需要学习快速的瞬态探测方法。在这里,他了解了示波器探测振铃。

振荡/噪声/怪异行为的另一种形式涉及进入和退出不连续模式的时序中的抖动。这涉及调节电压的非常缓慢的衰减以及由热噪声引起的时序误差。

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螺旋弹簧接地结构推到接地套管上的共振频率是多少?忽略接触不良的可能性,在接触不良的情况下,无数匝会放大电感。换句话说,假设路径长度是“中心”的1厘米加上“地面”返回的1厘米,或者总计2厘米,或者总计20 nH。这是一个很好的假设,因为电感的公式为常数*长度*(1 + log(长度/线径)),从而导致计算出的电感主要是长度的线性函数。

20nH和15pF的谐振频率是多少?我用

[F_MHZ)^ 2 == 25,330 /(L_uH * C_pf)

其中1 uH和1 pF => F_MHz = sqrt(25,330)= 160 MHz

我们有0.02 uH和15 pF,乘积为0.3。

将其除以25,330,得到75,000的商。

平方根约为280 MHz。

如何改善铃声?我们可以减震吗?是。在探头尖端添加一个外部分立电阻。值?对于Q = 1去,因此X1 = Xc = R。如果在1GHz下1pF是-j160欧姆,则在280MHz下15pF的Xc是-j160欧姆,是160/15 * 1,000MHz / 280MHz或大约。30欧姆。

这对高频下的探头行为有什么影响?Trise将是大约。15 pF * 33欧姆,约0.45纳秒或450皮秒。够快吗?只需抓住一个33欧姆的分立电阻,然后使用尖嘴钳将电阻引线压接在探针尖端的中心引脚周围即可。

并且在280 MHz Fring处不应出现振铃。


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s =秒。S =西门子
温妮

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这里有三个影响,两个要考虑。

  1. 变压器作用(磁场):不断变化的磁场内的任何回路都会在其中感应出电压。这就是变压器背后的想法。长的可以看到更多的磁通,因此更容易受到磁拾取的影响。

  2. 电容效应(电场):被电容器的绝缘体隔开的任何两个导体。以来C=ϵAd 具有较短的导线减少了一块板的面积,因此减小了电容的电场灵敏度。

  3. 接地线电感:正如Marcus指出的那样,接地线增加了高频信号的阻抗,更长的导线具有更大的电感。您也可以通过将接地线缠绕到探头上来减小电感,但它的效果不如第二张图所示。

这些中的哪个取决于您要测试的电路。我定期将探头的接地线连接到探头的尖端。在测量示波器的0V时,应该没有任何显示。但是,它将向您显示电路中存在明显磁场的位置。

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