Tek示波器探头培训

与各种电路连接的附件
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探头附 件
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10:1 高阻无源探头
C1 8 pF to 12 pF 9 M CABLE 500 7-50 pF SCOPE C3 20 pF R3 1 M
R1 GROUND
R2 C2
• 电缆衰减引起的反射. R2C2 + SCOPE 对电缆来说不是理想的终端. • C2 = 低频补偿----示波器的输入电容的变化.
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集成测量环境 - 探头是仪器
Amps Watts Volts
A
直接读出 电流数值 • 直接读出 • 安培和瓦
uV
小信号差分测量
KV
高压差分测量
– 高输入电阻 – 宽动态范围 – 价格便宜 – 坚固耐用 – 输入电容小于 C vs 1X Probe
• 缺点
– 高输入电容C – 与50欧姆系统不兼容 – 必须经过补偿
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示波器探头技术及应用
示波器 探头
DUT
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各种探头附件应对小尺寸电路
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无源探头选型考虑的因素
• 示波器
– 带宽： • 探头带宽大于等于示波器带宽 – 输入电容 • 探头电容补偿范围必须覆盖示波器的输入阻抗 • 例如：P5050 – 倍率读出支持 • 自动读出衰减倍率，直接得到实际数值 – 负载效应 • 示波器是50 还是1M 输入阻抗
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1:1无源探头 (导线)
6 feet
探头端
地线
• 优点: – 1X (无衰减) – 价格便宜 • 缺点: – 端接
探头电缆 8 - 10 pF/ft* 1.5 ns/ft
泰克示波器培训
——示波器的探头技术
Zhenyang.Zhang Aug-1st-2014
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探头也是仪器!!!
示波器+合适的探头=好的测试方案
电压探头
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理想的电压探头
Rin = Cin = 0
cable
理想的探头将不影响信号的测量
带宽无限 零输入电容 无穷大输入电阻 无限动态范围 衰减为 1 零延时 零相移 机械尺寸与待测点十分吻合
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电压探头的等效电路
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什么是探头？
在仪器与待测电路之间联结的导体，可能是：
一段导线 一个表笔 电缆 传感器，变送器 探头。。。
探头的定义：
用以从待测电路获取最小的能量，并以最大的信号保 真度传送至测量仪器的设备。
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泰克的无源探头家族
• 1X无源探头 － P6101B • 通用无源探头－10X，1 MΩ 输入阻抗
– P3010 • P6103B • P6109B • P6111B • P6112 • P6114B • P6117
• 高性能无源探头－ 10X读出，10 MΩ 输入阻抗 • 模块化无源探头
– P6131 • P6133 • P6134C • P6136 • P6137 • P6138A • P6139A • P5050
典型的10：1无源探头 － P6139A
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无源电压探头重要指标
• 带宽随电压等 级提高而降低
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无源探头选型考虑的因素
• 应用
– 电路设计 – 维修 – 生产
• 测量的信号
– – – – 探头对电路的负载效应 信号上升时间 信号峰值 信号幅度
– P6105A • P6106A
• • • •
缓冲放大无源探头 － P6339A 小尺寸电路探头 － P6563A 1X和10X切换无源探头 - P2200 THS700专用探头 - P5102
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无源电压探头重要指标
• 等效阻抗
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标准附件
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探头如何影响测量
脉冲阶跃响应
频率响应曲线
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各种应用环境
通用电子与通讯研究
•高速 •低信噪比 •精确/信号重现 •低负载 •先进的触发能力
探测小尺寸电路
• 当今的 小尺寸/ 表面贴 封电路 已经非 常普及
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各种探头附 件应对小尺 寸电路
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(Impedance probes, C2 is adjustable. In others, C1 is adjustable.)
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10:1高阻无源探头 • 优点
探头对被测点的影响
Vcc
– 不加探头
Rc
PROBE Gain = - RC RE f0 =
1 2 p RCCC
Cc
– 加探头 Gain
f0 =
= -(RC||RP) RE 1
VIN
RP RE
CP
2 p (RC||RP)(CC+CP)
NOTE: Vcc is an AC Ground
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探头对被测点的影响
• 例如：Rc＝10K Re＝10 Cc= 100pF
Rp＝1M Cp=20pF 原电路增益和截止频率： 增益＝ 1000 截止频率 ＝ 1/2 *p*10k *100pF=160KHz 接入探头后的增益和截止频率： 增益 ＝ 991 截止频率＝ 1/2 *p*9.91k *120pF=134KHz
电力电子研究
•安全 •高电压/电流 •瞬时功率 •间隙事件 –毛刺,尖峰脉冲 •谐波测量,分析 • 慢信号 –长周期 •报告生成
基础研究
•复杂信号 • 不确定事件 •低信噪比 •分析 •先进的触发 •数据资料
先进的数字和模拟设计
•高速 •不常见的异常事件 •密集的时序容限 •精确/信号重现 •低负载 •先进的触发 –毛刺,幅度异常,亚稳态
1 M SCOPE
20 pF
• 输入阻抗很低
* 典型的导线探头：高校实验室的 鳄鱼夹
非端接 - 非常高的反射 - 非常高的输入电容 - 低的带宽
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FET
10X
O/E
光电转换器
高阻，低负载 高性能无源探头
• 低噪声
• 安全的浮地测量
• 最小电路 • 影响
• 匹配示波器
• 直接读出 光功率 mW
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低阻匹配探头
450
CABLE
50
0.5 pF
GROUND
SCOPE
• 由于电缆被它的特性阻抗终端, 输入端可看 成50 , no L or C. • 不需要补偿 • 0.5 pF 电容是一个加速电容用于补偿电缆的 集肤效应 (skin-effect).
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探头的类型
电压
逻辑
电
有源
流
无源
温度
有源无源
光电
有源 无源
AC 低阻 高阻 差分 差分
DC
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无源电压探头
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低阻匹配探头
• 优点
- 低输入电容C - 带宽高 - 加端接后与 50 和 1 M 兼容 - 无须补偿
- 缺点
- 输入电阻低 R - 必须端接 50
- 典型的低阻匹配探头
- P6150
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