示波器實(shí)測(cè)：如何補(bǔ)償 10:1 無源探頭

示波器探頭主要分為有源探頭和無源探頭兩種。無源電壓探頭是當(dāng)今最常用的示波器探頭。那么如何補(bǔ)償 10:1 無源探頭呢，下面我們來一起了解一下。

探頭和示波器的此電子模型顯示(下圖 )

連接到示波器的 1 MΩ 輸入阻抗的 10:1 無源探頭的簡(jiǎn)化示意圖

當(dāng)前我們只觀察阻性組件時(shí)，我們已確定探頭的 9 MΩ 探頭端部電阻以及示波器的 1 MΩ 輸入阻抗建立了 10:1 分壓器比率。對(duì)于低頻或直流電應(yīng)用，忽略電容元件是比較適宜的。但是，如果您需要測(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào) (示波器的主要測(cè)量應(yīng)用)，則不能忽略此電子模型的電容元件。

所有示波器探頭和示波器輸入中本身都固有寄生電容。這些包括探頭電纜電容 (C 電纜)，以及示波器的輸入電容 (C 示波器)。

“固有/寄生”僅意味著電子模型的這些元件非有意設(shè)計(jì)，而是真實(shí)電子世界中原本就存在的。固有/寄生電容的數(shù)量隨著示波器的不同和探頭的不同而異。但是，如果沒有其他的設(shè)計(jì)電容組件來補(bǔ)償系統(tǒng)中固有的電容元件，則系統(tǒng)在動(dòng)態(tài)信號(hào)條件 (非直流)下的阻抗會(huì)從探測(cè)系統(tǒng)的整體動(dòng)態(tài)衰減改為不同于所需的 10:1 比率。沿著可調(diào)補(bǔ)償電容 (C 組件)分布其他/設(shè)計(jì)的探針電容器 (C 探針)的目的是建立與 10:1 的阻性衰減匹配的電容阻抗衰減。正確調(diào)整補(bǔ)償電容時(shí)，這還可以確保與 9 MΩ 電阻器并列的探針電容的時(shí)間常數(shù)，和與示波器的 1 MΩ 輸入電阻器并列的固有和補(bǔ)償電容的時(shí)間常數(shù)匹配。

我們會(huì)將通道 1 探頭連接到其他端子：

1 將兩個(gè) 示波器探頭連接到標(biāo)記了探頭補(bǔ)償?shù)?a target="_blank">端子。請(qǐng)注意，這與稱為 Demo2 的端子也是同一個(gè)端子。

2 按下示波器前面板上的 [默認(rèn)設(shè)置]。

3 將通道 1 設(shè)置為 1.0 V/div。

4 將通道 1 偏移/位置設(shè)置為 0.0 V(默認(rèn)設(shè)置)。

5 按觸發(fā)電平旋鈕，以將通道 1 上的觸發(fā)電平設(shè)置為約 50%。

6 按 [2] 前面板鍵以打開通道 2。

7 將通道 2 設(shè)置為 1.0 V/div。

8 將通道 2 偏移/位置設(shè)置為約 +3.5 V。

9 將示波器的時(shí)基設(shè)置為 200.0 μs/div。

如果正確補(bǔ)償了探頭，則應(yīng)在示波器顯示屏上看到兩個(gè)帶有平坦響應(yīng)的 1 kHz 方波，與圖1 類似?，F(xiàn)在，讓我們調(diào)整每個(gè)探頭上的探頭補(bǔ)償。

圖1 使用示波器的 1 kHz 探頭補(bǔ)償信號(hào)補(bǔ)償 10:1 無源探頭

10 使用小的“一字”螺絲刀，調(diào)整位于每個(gè)探頭主體上的可變電容器。請(qǐng)注意，

此調(diào)整有時(shí)位于一些探頭的 BNC 連接端附近。

圖2 顯示了通道 1 探頭(黃色波形)補(bǔ)償過度的示例，以及通道 2 探頭(綠色波形)欠補(bǔ)償?shù)氖纠?。如果您沒有觀察到近乎完美的方波，則應(yīng)重新調(diào)整探頭上的探頭補(bǔ)償，直到示波器上的波形與圖 1 類似。

圖2. 不當(dāng)補(bǔ)償?shù)奶筋^

正確調(diào)整探頭后，只要在此示波器上繼續(xù)使用這些探頭，在下次使用示波器時(shí)應(yīng)該就不需要重新調(diào)整它們了。

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審核編輯 黃宇