熟悉示波器探头的工程师都知道，示波器探头有X1和X10两个文件。测量一个信号时如何选择？今天，普克科技PRBTEK就和大家分享一下。
1、我们先来看看他们的区别？
X1，表示信号衰减后没有进入示波器。
X10档是指信号衰减10倍后进入示波器(当示波器也设置为X10档时，直接读取即可；示波器设置为X1档时，示波器上的读数要放大10倍才是真实值)。
让我们来看看示波器探头的等效电路。
将探头模型简化为RLC电路，如下图所示：
如上图所示，Rprobe是探头的输入电阻，输入电阻越大越好。但Rprobe不可能是无穷大，它与被测电路产生分压，使得测得的电压小于实际电压。为了避免探头电阻负载带来的影响，一般要求Rprobe大于Rsource和Rload的10倍。大多数探头的输入阻抗在几十千欧到几十兆欧之间。
Cprobe是探头本身的输入电容。这个电容不是故意内置的，而是探头的寄生电容。这种寄生电容也是影响探头带宽的最重要因素，因为这种电容会衰减高频成分，减缓信号的上升沿。通常，高带宽探头的寄生电容相对较小。理想情况下，Cprobe应该是0，但实际上做不到。一般无源探头的输入电容在10pf到几百pf之间，带宽更高的有源探头一般在0.2pf到几pf之间。
Lprobe是探针线的寄生电感。通常，1毫米探头的接地线的电感约为1nH。信号线和接地线越长，电感值就越大。探头的寄生电感和寄生电容形成一个谐振回路。电感值过大时，在输入信号的激励下可能会发生高频谐振，导致信号失真。所以高频测试时要严格控制信号和地线的长度，否则容易响铃。
使用示波器时，需要设置示波器测量通道的耦合方式和输入阻抗。有交流和DC两种耦合模式，输入阻抗分别为1 m和50。示波器的探头种类很多，但是示波器的匹配永远只有1M欧姆或者50欧姆，不同种类的探头需要不同的电阻来匹配。示波器输入接口的电路原理图如下图所示：
一般测量普通信号用DC耦合方式，测试电源纹波/噪声需要交流耦合方式。示波器连接有源探头时，输入阻抗会自动切换到50档，连接无源探头时，需要手动切换到1m档。从电压测量的角度来看，为了减少对被测电路的影响，示波器应该采用1m的高输入阻抗，但是高阻抗电路的带宽容易受到寄生电容的影响。因此，1m的输入阻抗被广泛用于测量500M以下的带宽。对于更高频率的测量，通常使用50传输线，所以示波器的50匹配主要用于高频测量。
为了更好地解释示波器输入阻抗和寄生电容对测量通道带宽的影响，示波器寄生电容的等效阻抗为1/2pifc，在低频时，C的等效阻抗很大，大部分电流流经r，当信号频率增加时，阻抗越来越小，输入阻抗降低。为了减少寄生电容对示波器输入阻抗的影响，在测试高频信号时，示波器的输入阻抗设置为50欧姆。
衰减信号是一个探针。连接这个探头，使用x10文件后，通过探头到达示波器输入端的信号幅度衰减到1/10，输入阻抗从探头输入端变成10倍。事实上，从示波器本身的输入端来看，输入阻抗仍然是相同的，但是对于系统(示波器prob
(2)对于VCO等VTUNE引脚，最好使用X10文件，因为信号比较敏感。衰减后对信号的干扰较小。
(3)测量晶振等内阻和输出阻抗较大的线路时，可以用X10档获得更准确的幅值。起到改善输入阻抗的作用。
结论：T探头衰减和输入阻抗匹配是两个概念，应该区别对待。
如果您在选择或使用过程中有任何疑问，请访问普克科技PRBTEK。
审计唐子红
标签：信号输入阻抗示波器