貴港PP066示波器探頭測(cè)試美國(guó)力科Teledyne LeCroy應(yīng)用

7.5 GHz低電容無(wú)源探針，500/1K歐姆

傳輸線探頭是一種特殊類型的無(wú)源探頭，設(shè)計(jì)用于非常高的頻率。它們用精密傳輸線取代傳統(tǒng)無(wú)源探針中的高阻抗探針電纜，并用與示波器輸入相匹配的特性阻抗(50Ω)。這大大降低了輸入電容到一個(gè)皮法拉的一小部分，限度地減少了高頻信號(hào)的負(fù)載。堅(jiān)端的匹配網(wǎng)絡(luò)增加直流輸入電阻。雖然它們的直流輸入電阻比傳統(tǒng)的無(wú)源探頭(通常是500 Ω到5 k Ω)低，但這些探頭的輸入阻抗在整個(gè)頻率范圍內(nèi)幾乎保持恒定。傳統(tǒng)的÷10無(wú)源探頭在直流處有10mw的輸入阻抗，然而這個(gè)阻抗隨著頻率迅速下降，在低于100 MHz時(shí)通過(guò)傳輸線探頭的輸入阻抗。

在某些應(yīng)用中，傳輸線探針優(yōu)于有源探針。除了更便宜，他們的無(wú)源設(shè)計(jì)更穩(wěn)定的過(guò)電壓和ESD暴露。它們可用于產(chǎn)生快速上升的窄脈沖，其振幅超過(guò)有源探頭的動(dòng)態(tài)范圍。它們對(duì)頻率響應(yīng)的寄生影響也更小。當(dāng)有源探頭測(cè)量的響應(yīng)受到質(zhì)疑時(shí)，驅(qū)動(dòng)采樣示波器的高BW傳輸線探頭可以作為“金標(biāo)準(zhǔn)"。

貴港PP066示波器探頭測(cè)試美國(guó)力科Teledyne LeCroy應(yīng)用

輸電線路調(diào)查

PP066是一種高帶寬無(wú)源探頭，設(shè)計(jì)用于WaveMaster™和其他有50 Ω輸入端高帶寬示波器。這種極低電容探頭為高頻應(yīng)用提供了出色的解決方案，特別是探測(cè)阻抗為20-100 Ω的傳輸線。

靈活性

可互換衰減器提示為用戶提供輸入電阻和靈敏度的選擇。探頭電纜連接是標(biāo)準(zhǔn)的SMA。PP066探頭適用于廣泛的設(shè)計(jì)應(yīng)用，包括在計(jì)算機(jī)、通信、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和其他高速設(shè)計(jì)中常見的模擬和數(shù)字IC的探測(cè)。

高帶寬下的信號(hào)完整性

當(dāng)測(cè)量非常高的頻率時(shí)，使用低輸入電容的探頭是保持信號(hào)完整性的關(guān)鍵。一個(gè)1pf的有源探針，雖然名義上是高阻抗的，但負(fù)載一個(gè)1ghz的信號(hào)和159歐姆容抗(X = 1/2π fc)。PP066保持了信號(hào)的高帶寬內(nèi)容，即使對(duì)于非常快的邊緣也能保持適當(dāng)?shù)男盘?hào)形狀。

探測(cè)高速信號(hào)

隨著邊緣速度的提高，用示波器測(cè)量數(shù)字波形變得越來(lái)越有挑戰(zhàn)性。通常，測(cè)試電路與示波器的互連是問(wèn)題中困難的部分。設(shè)計(jì)人員經(jīng)常選擇活動(dòng)探針作為該任務(wù)的工。然而，在許多情況下，一種不太為人所知的無(wú)源探針類型可以以更低的成本提供更的性能。

為了測(cè)量而探測(cè)任何電路都會(huì)改變它的運(yùn)行。

當(dāng)測(cè)量高頻內(nèi)容的波形時(shí)，常常是這樣。在探頭電路中加入非常小的寄生元件會(huì)大大扭曲被測(cè)信號(hào)。

探頭負(fù)載通常是造成波形失真的重要因素。任何真實(shí)的電壓信號(hào)都可以用Thévenin等效模型來(lái)表示，它是一個(gè)理想的電壓源，在它和連接探頭的測(cè)試點(diǎn)之間有一個(gè)串聯(lián)阻抗(見后面的圖)。探頭對(duì)地的阻抗形成了一個(gè)分壓器，它衰減了被測(cè)信號(hào)。如果阻抗是純電阻的，這種效應(yīng)可以很容易地通過(guò)在測(cè)量的波形振幅上加一個(gè)標(biāo)量乘法器來(lái)補(bǔ)償。然而，電路的源阻抗和測(cè)量探頭的無(wú)功部分產(chǎn)生了一個(gè)與頻率相關(guān)的衰減，不能被有效地糾正。隨著被測(cè)信號(hào)的頻率含量的增加，即使是微小的寄生電容和電感也會(huì)造成顯著的衰減，極大地扭曲了被測(cè)波形的外觀。

考慮一個(gè)例子，我們使用高質(zhì)量的無(wú)源探頭探測(cè)一個(gè)過(guò)渡時(shí)間為1 ns的快速數(shù)字信號(hào)。這些探頭的輸入阻抗通常為1MΩ并聯(lián)約10pf。如果被測(cè)電路的源阻抗為30 Ω，探頭的1MΩ電阻分量幾乎不會(huì)產(chǎn)生直流衰減。然而，電容的影響是顯著的。使用基本規(guī)則將上升時(shí)間轉(zhuǎn)換為頻率，1 ns上升時(shí)間大約對(duì)應(yīng)350 MHz。在350 MHz時(shí)，10pf的容抗為45Ω。因此，在1 ns過(guò)渡期間，電壓分壓器下部分支的阻抗將是45 Ω而不是1 MΩ，信號(hào)衰減約40%。

由于我們通常不能容忍包含40%或更大誤差的測(cè)量，主動(dòng)探頭通常用于測(cè)量高速信號(hào)。有源探頭的典型輸入電容為1pf，比高質(zhì)量的無(wú)源探頭提高了十倍。

然而，即使在1pF，有源探頭也會(huì)在非常快的電路中呈現(xiàn)太多的負(fù)載。在3.5 GHz時(shí)，1 pf的有源探頭加載的信號(hào)有與在350 MHz時(shí)10 pf的無(wú)源探頭相同的45 Ω容抗。

在許多應(yīng)用程序中，一種相對(duì)未知的無(wú)源探針類型將比有源探針提供更的性能，而且成本相當(dāng)?shù)汀＿@些探頭有幾個(gè)名字，包括傳輸線、低電容、低阻抗或Zo探頭。不管它們叫什么，它們都在相同的原則下工作。在這些探頭中，一個(gè)50 Ω控制阻抗傳輸線被用來(lái)代替探頭電纜。探針不是驅(qū)動(dòng)1 MΩ示波器輸入，而是要求示波器輸入被設(shè)置為50 Ω終止。在傳輸線上增加一個(gè)堅(jiān)端電阻可以提供衰減并提高輸入電阻以減少被測(cè)電路的直流負(fù)載。

在規(guī)定的頻率工作范圍內(nèi)，傳輸線的輸入阻抗將出現(xiàn)純電阻，在本例中為50 Ω。在衰減器的下部沒(méi)有電容元件，沒(méi)有分流電容需要通過(guò)堅(jiān)端電阻。