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力科更高帶寬的10x無源探頭-云帆興燁

發布時間: 2019/09/25   瀏覽次數:162    作者:云帆興燁

現在我們對10x無源探頭的情況有了更好地了解,可以總結其關鍵特性。首先要了解的是,這些探頭提供相對較低的帶寬(<100 MHz)。這很大程度上是探頭前端電感的結果。

10x無源探頭將表現出相對較低的信噪比(SNR),首先,由于探頭以101的比例衰減測量信號,因此將直接在SNR中放棄20 dBSNR也會受到探頭長引線射頻拾取的影響,這些引線是很好的接收天線。


1展示了一個示例:黃色波形是示波器的固有噪聲,而品紅色波形是10x無源探頭引線短接在一起。示波器噪聲峰峰值在0.5 mV的范圍內,而具有短引線的探頭峰峰值約為30 mV,這包括示波器噪聲和約為10 mV / div的前端噪聲的組合,在示波器上測得的噪聲為1 mV / div,最重要的是來自探頭長導線的另一個30 mV峰值到峰值的RF拾取噪聲。

因此,希望可能減少前端電感,以獲得更高的帶寬和更少的RF拾取。使用10x無源探頭時,請務必始終使用示波器上的1MΩ輸入。您可以交流耦合,插入一個高通濾波器,可以防止您看到10 Hz以下的任何頻率。

盡管如此,10x無源探頭是出色的通用低帶寬探頭,通過使用同軸前端,可以實現10x無源探頭的最大帶寬。即使在最佳條件下,也不要期望10x探頭的帶寬超過500 MHz,但是如果想在保持高阻抗的同時提高探頭的帶寬呢?

實現此目標的一種方法是使用同軸電纜,在探頭前端串聯一個450Ω電阻,這是與10x無源探頭完全不同的探頭設計。

這些帶有450Ω電阻的探頭有時被稱為“傳輸線探頭”,它們也是10倍衰減探頭,并使用示波器的50Ω輸入作為分壓器的另一半,但它們的帶寬比使用1MΩ示波器輸入的10x探頭高得多,DUT看到的負載阻抗從DC到其~7 GHz帶寬始終為500Ω。

使用此配置,用示波器的50Ω輸入作為終端,圖2顯示了力科PP066 10x無源探頭,其中包含點測前端。前端有一個450Ω的電阻器,可以接觸DUT,同時也是一個單獨的返回路徑。這個返回路徑非常短,這有助于我們最小化前端的環路電感,然后信號看到50Ω的電纜,所以它是450Ω加上50Ω的電纜端接到50Ω示波器輸入端。

請記住,這種分壓器配置將信號衰減10倍,因此在示波器上看到的信號是探頭前端信號的十分之一,同時,由于電阻較小,對環路電感的敏感性大大降低。

使用450Ω串聯電阻和較小的前端環路電感,通常可以將10x無源探頭的-3dB帶寬提升到5-7 GHz范圍,不需要點測前端到達那里,可以通過在PC板的測試點添加450Ω電阻來自行選擇。

總而言之,當看到450Ω串聯電阻時,就知道放棄了20 dB的信號,如果正在探測伏級的電平信號,這不是問題,但對于毫伏信號,需要考慮保留高SNR,通過最小化前端環路電感,可以實現相當高的帶寬。但是,除非使用外部同軸隔直電容,否則不能在此配置中使用交流耦合,這意味著將無法看到任何頻率低于1 MHz的信號。


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