探头寄生电容另一个需要关注的就是探头的寄生电容。寄生电容和电路的源端电阻形成一个低通滤波器,将通过探头的一些高频信号过滤掉,同时会对信号中的高频成份的相位产生一定的影响,终的结果就是影响到信号的上升沿。
示波器,但是要使用示波器通常就要用到探头,大部分人会比较关注示波器本身的使用,却忽略了探头的选择。实际上探头是介于被测信号和示波器之间的中间环节,如果信号在探头处就已经失真了,那么示波器做的再好也没有用。
示波器探头的上升时间为:源端信号经过示波器探头以后的上升沿变为:
通常高带宽的探头寄生电容都比较小。理想情况下Cprobe 应该为0,但是实际做不到。一般无源探头的输入电容在10pf 至几百pf 间,带宽高些的有源探头输入电容一般在0.2pf 至几pf 间。
理想状态下,V_means应该等于V_source,但是实际上示波器和探头肯定会影响到信号幅度,所以大多数应用,示波器及探头会有很大的输入阻抗。比如我们通常用的低速单端探头一般会有10M欧姆的输入阻抗。而通常的信号接口走线会采用50欧姆,10M欧姆的探头输入阻抗就会对被测信号产生比较小的影响。另外对于电源信号,被测信号的源端阻抗会较低,甚至是几个毫欧。
低阻无源探头
无源传输线探头是另一类的无源探头,其特点是输入阻抗相对较低,一般为几百欧姆,支持带宽较高,可达数GHz以上。下图为输入阻抗为500Ω的10:1无源传输线探头原理图:
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