常用示波器的人一定遇到过这样的问题,无源探头要与示波器通道进行匹配补偿,且每次更换通道甚至切换量程,都需要重新补偿,很不方便,用这款示波器将彻底解决你的烦恼。
经常用示波器x10无源探头的人,都会有一个烦恼,就是探头补偿总要调来调去的。很不方便。这是因为使用时需要配合示波器通道,调节补偿调节装置来进行补偿,如图1所示就是补偿前后的波形差异。
图1 补偿前后波形图
无源探头的等效原理可以简化为如图2电路图。
图2 探头结构等效电路图
其中Cline1代表传输线的等效电容。虚线框内是示波器的寄生参数等效模型,电阻为固定的1M电阻。而电容C1不是一个固定的参数。调节的装置实际上就是这个可调电容Cadj。需用通过调节这个电容来让整个电路满足下面这个公式,从而让幅频特性平坦。
显而易见的是,当示波器的输入电容C1发生变化时,这个Cadj是需要重新调节的。
传统示波器电路结构图如图3所示,在电路中可以看出,不同衰减档位时,输入电容分别由C1A和C1B决定。而实际电容精度一般都只有1%精度。所以无法做到不同档位下寄生电容C1完全相等。
图3 示波器衰减电路示意图
我们传统12bit示波器来看一下实测效果。如图4、图5所示,可以看到当档位切换后,本来已经补偿好的方波响应不再平坦了。这就导致如果想要较为准确的测量效果,需要在每个档位下都进行一次探头调节,而这是很麻烦的。
图4 调平的档位
图5 切换档位后波形不平
ZUS系列示波器不但采用12bit高速ADC,有更高的精度保障,同时采用全新电路结构,其不同的档位共用一套阻容器件,从而保证了输入阻抗的高度一致性,表1为我们的输入电容测试结果。
表1 通道电容对比
我们用ZUS系列示波器进行一组测试对比,如图6、图7所示为不同档位下的探头补偿方波响应。可以看出,切换档位不需要重新调节,方波依然平坦。
图6 调平的档位
图7 切换档位波形依旧平坦
ZUS系列示波器拥有极好的通道一致性,在搭配无源探头使用时,只要进行一次匹配补偿,即可实现全通道、全档位适用,极大方便工程师适用。