萬惡之源的鱷魚接地線,測量高頻信號時千萬別用
發布時間:2017-05-19 責任編輯:susan
【導讀】對於高頻信號測量時,探頭的鱷魚接地線是萬惡之源,無論多好的儀器都無法發揮價值,這是為什麼呢?

1、高頻晶振實測對比
我們先來感受一下,探頭地線長與短其測量結果有何不同。
以晶振信號測量為例,如圖1所示為常規的鱷魚線接地測量方法,可看到信號過衝嚴重伴隨振蕩,和想像中的方波不一樣。而圖2所示的短地線彈簧接地測量方法,波形端正不少,顯然資深工程師的方法沒錯。

圖1.常規(鱷魚線)測量方法(錯誤)

圖2.短地(彈簧地)測量方法(正確)
2、核心區別:電感
種種跡象表明凶手就是“地線”那證據在哪呢?
且看圖解,如圖3所示為示波器使用探頭進行信號測量理論上的等效模型。探頭與示波器組成具有一定輸入電阻和輸入電容的測試設備;被測量信號等效為具有一定內阻與工作負載的源。

圖3.理論測量等效模型
由(you)於(yu)地(di)線(xian)是(shi)一(yi)根(gen)導(dao)線(xian),因(yin)此(ci)它(ta)有(you)一(yi)定(ding)數(shu)量(liang)的(de)分(fen)布(bu)式(shi)電(dian)感(gan),線(xian)越(yue)長(chang)電(dian)感(gan)則(ze)越(yue)大(da)。常(chang)規(gui)的(de)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)就(jiu)會(hui)由(you)鱷(e)魚(yu)線(xian)引(yin)入(ru)分(fen)布(bu)式(shi)感(gan),此(ci)時(shi)它(ta)的(de)等(deng)效(xiao)模(mo)型(xing)如(ru)圖(tu)4所示的LG電感,這一電感將與探頭電容相互影響,在LG和CP值確定的某個頻點上形成諧振,導致減幅振蕩現象的產生。

圖4.長地線(鱷魚線)測量等效模型
諧振點在頻域及時域的影響如表1中所列圖示。其中短地線(彈簧地)測量用圖3所示模型分析;長地線(鱷魚線)測量用圖4所示模型分析。
可以發現,長地線測量對應的時域響應,其特征和我們前麵常規(鱷魚線)測量的波形相似,也驗證了理論分析的正確性。

探頭地線在電路中增加了分布電感;地di線xian越yue長chang,電dian感gan越yue大da,與yu探tan頭tou的de電dian容rong形xing成cheng諧xie振zhen頻pin點dian,會hui在zai快kuai沿yan脈mai衝chong上shang產chan生sheng明ming顯xian過guo衝chong減jian幅fu振zhen蕩dang。因yin此ci測ce量liang高gao頻pin信xin號hao時shi,探tan頭tou接jie地di線xian越yue短duan越yue好hao。
總結
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