示波器探頭的接地問題

示波器探頭接地問題可通過積累探測(cè)經(jīng)驗(yàn)來解決。

探頭接地是電流從探頭返回源的低阻抗路徑。增加該路徑的長(zhǎng)度將在高頻時(shí)創(chuàng)建探頭輸入的大共模電壓。根據(jù)下列方程式，產(chǎn)生電壓的行為就好像該路徑是一個(gè)感應(yīng)器：

增加接地感應(yīng) (L)、增加電流 (di) 或降低轉(zhuǎn)換時(shí)間 (dt) 都將導(dǎo)致電壓增加(V)。當(dāng)此電壓超過示波器定義的閾值電壓時(shí)，將出現(xiàn)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)測(cè)量。

將一個(gè)探頭接地與許多探頭共享將強(qiáng)制流向每個(gè)探頭的所有電流返回時(shí)流經(jīng)該探頭 (其接地返回被共用)的共用接地感應(yīng)。結(jié)果是在上面的方程式中電流增大 (di)，且根據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間 (dt)，共模電壓可能增加到一個(gè)會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的水平。

除共模電壓外，長(zhǎng)接地回路也會(huì)降低探頭系統(tǒng)的脈沖保真度。上升時(shí)間增加，振鈴由于探頭輸入處的干燥 LC 電路也會(huì)增加。因?yàn)閿?shù)字通道顯示重建了波形，它們不會(huì)顯示振鈴和擾動(dòng)。通過檢查波形顯示，您不會(huì)發(fā)現(xiàn)接地問題。事實(shí)上，可能通過雜亂的毛刺或矛盾的數(shù)據(jù)測(cè)量發(fā)現(xiàn)問題。使用模擬通道來查看振鈴和擾動(dòng)。

最佳探測(cè)習(xí)慣

由于變量 L、di 和 dt，您可能無法確定在測(cè)量設(shè)置中有多少余量。下面指導(dǎo)您樣成好的探測(cè)習(xí)慣：

? 如果使用組中的任意通道捕獲數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)字通道組(D15–D8 和 D7–D0)的接地導(dǎo)線應(yīng)該連接到被測(cè)設(shè)備的接地。

? 在嘈雜的環(huán)境中捕獲數(shù)據(jù)時(shí)，除了通道組的接地之外，應(yīng)該使用每三個(gè)數(shù)字通道探頭的接地。

? 高速定時(shí)測(cè)量(上升時(shí)間 < 3ns)應(yīng)該使用每個(gè)數(shù)字通道探頭自己的接地。

設(shè)計(jì)高速數(shù)字系統(tǒng)時(shí)，您應(yīng)該考慮設(shè)計(jì)直接面向儀器探頭系統(tǒng)的專用測(cè)試端口。這將使得測(cè)量設(shè)置更容易并可重復(fù)用來獲取測(cè)試數(shù)據(jù)。

對(duì)于高速信號(hào)，將接地導(dǎo)線連接到探頭導(dǎo)線，夾子連接到接地導(dǎo)線，將夾子連接到被測(cè)設(shè)備中并使其接地。

審核編輯 黃宇