029-89281499

浅谈鳄鱼地线对高频信号测试的影响

  发布时间: 2021-07-28      浏览量:283
示波器探头
       对于高频信号测量时,探头的鳄鱼接地线是万恶之源,无论多好的仪器都无法发挥价值,这是为什么呢?

       1、高频晶振实测对比  

       我们先来感受一下,探头地线长与短其测量结果有何不同。

       以晶振信号测量为例,如图1所示为常规的鳄鱼线接地测量方法,可看到信号过冲严重伴随振荡,和想像中的方波不一样。而图2所示的短地线弹簧接地测量方法,波形端正不少,显然资深工程师的方法没错。

浅谈鳄鱼地线对高频信号测试的影响.png

图1 常规(鳄鱼线)测量方法(错误)


探头.png

图2 短地(弹簧地)测量方法(正确)

       2、核心区别:电感

       种种迹象表明凶手就是“地线”

       如图3所示为示波器使用探头进行信号测量理论上的等效模型。探头与示波器组成具有一定输入电阻和输入电容的测试设备;被测量信号等效为具有一定内阻与工作负载的源。

图片.png

 图3 理论测量等效模型

 

       由于地线是一根导线,因此它有一定数量的分布式电感,线越长电感则越大。常规的测量方法就会由鳄鱼线引入分布式感,此时它的等效模型如图4所示的LG电感,这一电感将与探头电容相互影响,在LG和CP值确定的某个频点上形成谐振,导致减幅振荡现象的产生。


长地线(鳄鱼线)测量等效模型.png 

图4 长地线(鳄鱼线)测量等效模型

 

       谐振点在频域及时域的影响如表1中所列图示。其中短地线(弹簧地)测量用图3所示模型分析;长地线(鳄鱼线)测量用图4所示模型分析。

       可以发现,长地线测量对应的时域响应,其特征和我们前面常规(鳄鱼线)测量的波形相似,也验证了理论分析的正确性。

图片.png

       探头地线在电路中增加了分布电感;地线越长,电感越大,与探头的电容形成谐振频点,会在快沿脉冲上产生明显过冲减幅振荡。因此测量高频信号时,探头接地线越短越好。

       所以,高频信号测量时不能只盯着仪器,一定要留意地线,越短越好。宁可自己焊一段短的导线,您也千万别用鳄鱼地线。

       以上是PRBTEK培训学院为大家分享,如果您在使用探头过程中有什么问题,欢迎访问普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com

上一篇:PRBTEK分享示波器无源探头的阻抗匹配问题

下一篇:PRBTEK分享示波器探头接地与通道串扰分析