示波器探头基础系列之一《示波器探头浅谈之无源探头》
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二、无源电压探头的校准
讨论到这里,对于无源探头的输入模型大家应该有了一定的了解,那为什么为了精确地测量，两个RC时间常量（RpCp和R1C1）必须相等,测量前需要校准呢?我们可以再进一步简化探头模型为一个更简单的阻容分压电路如下:
让我们来进行一个简单的推导计算:
1.计算初始值uC2(0＋)由于电容电压发生跃变，要根据电荷守恒定律和KVL来确定
2.计算稳态uC2(¥)电容开路时，按照电阻分压公式得到
3.计算时间常数
4.用三要素公式得到电容电压uC2(t)
我们可以看到,波形有3种情况:
1.完全补偿
2.过补偿
3.欠补偿
以下图示给出了欠补偿、过补偿和合理补偿三种情况下探头产生的波形。
探头欠补偿波形图
探头过补偿说明图
探头正常补偿说明图
所以,在获得一台可以工作的示波器和探头后应该要做的第一项工作是校准探头以保证其内部RC时间常量匹配。这时需要将探头连接到示波器的探头补偿输出。然后使用非磁性调节工具调节补偿箱中的调节螺螺丝完成校准一直观察到平坦的波形响应。不要太频繁校准，因为没有必要。
本文关于无源电压探头模型的参数设定以及校准的原理就介绍到这里,而对于示波器和探头以及数字测量在业内有很多的经典理论以及应用原则,比如信号的滚降特性,DSP信号滤波的处理。如何确保最真实的还原待测信号,大家可以参阅更多专业的书籍。 希望本文的介绍可以让硬件工程师们更深入和全面的了解我们的测量工具,真正做到还原真实信号。
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