熟練使用示波器的工程師知道,在日常測試中,校準示波器和電流探頭是一項簡單但必不可少的任務(wù)。 那么我們?nèi)绾涡U静ㄆ魈筋^呢?
探頭是示波器測量系統(tǒng)的一部分,很多高帶寬的探頭都必須是有源探頭,有源探頭內(nèi)部的有源放大器的增益和偏置隨著溫度或者時間老化可能會有漂移,為了補償這種漂移,就需要定期對探頭進行校準。
探頭的選擇和使用需要考慮如下兩個方面:
其一:因為探頭有負載效應(yīng),探頭會直接影響被測信號和被測電路;
探頭的負載效應(yīng)包括下面3部分:
1. 阻性負載效應(yīng);
2. 容性負載效應(yīng);
3. 感性負載效應(yīng)。
其二:探頭是整個示波器測量系統(tǒng)的一部分,會直接影響儀器的信號保真度和測試結(jié)果。
如何校正示波器探頭?
(1)DC增益與偏置校準
DC校準是示波器最常用的校準方式,比較校準信號輸出(標(biāo)準的直流電壓)與示波器實際測試到的校準信號電壓,用于修正探頭測試直流電壓的增益以及偏置的偏差。DC校準過程是確定線性方程y=mx+b系數(shù)m,b的值。探頭的DC校準至少需要1年進行1次,更頻繁時會幾個月甚至每天進行一次。
(2)AC校準
測試高速信號的高性能示波器,由于帶寬非常寬,很難保證帶內(nèi)幅頻和相頻響應(yīng)絕對平坦。為了提高測量精度,就需要校準帶內(nèi)的頻率響應(yīng),使示波器和探頭測試系統(tǒng)在全部帶寬內(nèi),不同頻點具有一致的幅度和頻率響應(yīng)。
DC校準不能修正頻率響應(yīng)。探頭AC校準方法,是使用網(wǎng)絡(luò)分析儀測試有源探頭放大器的S參數(shù),通常測試每個頻點的損耗,修正探頭頻率響應(yīng)。
示波器廠商在出廠時會測試每只探頭放大器的S參數(shù)并存儲在探頭內(nèi)部的存儲器中,用戶使用探頭時,示波器讀取探頭S參數(shù)做AC校準。
(3)用戶現(xiàn)場AC校準
上述探頭AC校準過程,使用廠商出廠提供的固定S參數(shù)做校準,無法充分考慮到探頭連接附件在不同實際情況下的損耗。實際上,用戶的使用環(huán)境差異很大,如不同的探頭連接前端長度。對于幾十GHz帶寬示波器與探頭,根據(jù)用戶使用環(huán)境和測試附件進行AC校準非常必要。
以上是關(guān)于示波器探頭校正的相關(guān)內(nèi)容,供大家參考!!!