探頭是如何加重電路負載

示波器探頭的使用往往會改變被測電路的工作狀態(tài)。的確，我們都磁到過這樣的情形：當用探頭測試電路時，電路工作正常，而一旦將探頭移開，電路的功能就會紊亂。這是一種常見的現(xiàn)象，也正是我們要討論的由示波器探頭引起的電路負載效應問題。

當探頭使電路的負載過重時，預期波形會如何變化呢？電路特性的變化主要由以下三個因素決定：

被測數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換頻率
被測電路在轉(zhuǎn)折頻率點的源端阻抗
示波器探頭在轉(zhuǎn)折頻率點的輸入阻抗

我們姑且認為典型的數(shù)字信號源端阻抗范圍從10歐到75歐，現(xiàn)在只需要研究示波器探頭與頻率的關(guān)系特性。圖3.11顯示了3種典型示波器探頭的輸入阻抗。

1、0.5PF，1KΩ輸入阻抗的10倍無源探頭。

2、1.7PF，10MΩ輸入阻抗的10儕FET有源輸入探頭。

3、10PF，10MΩ輸入阻抗的10倍無源探頭。

參見圖3.11，在我們關(guān)注的上升時間范圍內(nèi)，探頭的并聯(lián)電容越高，阻抗會越低。在高頻時，只有并聯(lián)電容比較重要。

如果我們想讓探頭對被測電路的影響不大于10%，探頭的阻抗應該至少110倍被測電路的源端阻抗。對于任何上升時間小于5NS的場合，10PF的探頭都無法滿足要求。

例：探頭加載

參見圖3.12，我們通過一個50歐阻抗的長傳輸線，將信號源連接到一個50歐的端接器在端接位置連接一個感應探頭，該探頭由一個1KΩ的電阻和一條5Ω阻抗的RG-174短同軸電纜組成。這個感應同軸電纜的另一端接到一臺高速采樣示波器的50Ω端接的輸入端上。