1、降低屏蔽電阻。如果探頭是買來的,那么這一點(diǎn)就比較難辦。如果用自制的同軸電纜探頭,那么選用粗一些的同軸電纜。從RG-174改到RG-58,或從RG-58改到RG-8。較粗同軸電纜的硬度問題使得這種方法并不現(xiàn)實(shí),但它解決了儀器裝備的問題。
2、在示波器和邏輯地之間加入旁路阻抗。這使得噪聲電流大部分流過旁路阻抗,而少量的電流流過屏蔽線。這種方法通常并不實(shí)用,特別是對高頻。從測試電路板上選取一個良好的接地點(diǎn),通過電感足夠低的導(dǎo)體連接到示波器的地,以獲得明顯改善,這幾乎是不可能的。
如果旁路導(dǎo)體同探頭線一樣長,則并不存在任何足夠大直徑的導(dǎo)體能夠使問題得到改善(電感隨直徑的對數(shù)的變化而改變)。如果旁路導(dǎo)體比示波器探頭線的長度短得多,倒是有可能會起作用。
3、將測試電路板斷電,或者部分?jǐn)嚯。這種方法僅在測試局部電路時有效。如果你懷疑問題來自屏蔽電流器聲,這是一種好的試驗(yàn)方法。這可以用于確定噪聲是由測試電路產(chǎn)生的,還是由于別的干擾源造成的。
4、在屏蔽回路中串接大電感,用一個大的高頻磁芯,將探頭圍繞它纏繞5到10圈。這將增大探頭屏蔽層的電感,從而減小電流,這種方法在100KHZ~10MHZ范圍內(nèi)效果較好。在100KHZ以下,需要用很大的電感才能使問題得到改善。在10MHZ以上,磁芯的效果會降低。
5、重新設(shè)計(jì)電路板,以降低電磁場輻射。將兩層板變成四層板,加入完整地平面。減少電磁場射是降低地平面產(chǎn)生噪聲電壓傾向首要方法。
6、斷開示波器的安全地線。斷開示波器的安全地線使示波器的交流電源系統(tǒng)的安全特性失效。一旦示波器電源系統(tǒng)的供電部分同機(jī)殼相連,示波器的機(jī)殼變?yōu)榻油?10V供電電壓,這是非安全電壓。通常,如果發(fā)生故障,安全地線將大部分交流電源的電流旁路到大地,并觸發(fā)電路的斷路保護(hù)開關(guān)。它切斷電源,很可能在關(guān)鍵時刻保護(hù)了你的生命。
盡管如此,你還是應(yīng)該了解將安全地線斷開對高頻信號具有什么效果。
如果示波器的機(jī)殼和安全地線之間隔離良好,則示波器探頭的屏蔽地環(huán)路就會被切斷,從而使屏蔽電流降低。然而遺憾的是,斷開安全地線并不能得到良好的隔離效果。
對大多數(shù)示波器而言,在其內(nèi)部的電源部分,都有一個0.01UF的電容把機(jī)殼同每一根交流電源線相連,這就將其依次連接到地。即使沒用這個電容,在電源變壓器上也會有足夠的寄生電容,從而在機(jī)殼和電源之間形成高頻能路。
在頻率高于10MHZ時,無論如何,示波器都有足夠的對地電容,所以簡單地?cái)嚅_安全地線的方法并沒有效果。
8、使用1:1探頭,而不是10:1探頭。10:1探頭并不會衰減屏蔽電壓,由于10:1探頭使實(shí)際被測信號發(fā)生衰減,因此使用10:1探頭使得屏蔽電壓看起來相對大了10倍。
9、采用差分探頭的方案。圖3.18給出了實(shí)現(xiàn)差分測量的正確方法。探頭14接到信號點(diǎn)而探頭2連接到信號地。兩個探頭的屏蔽層在G5點(diǎn)連接到一起,并且不與電路板相接觸。用一根獨(dú)立的接地導(dǎo)線將電路板的地和示波器的地相接。只有當(dāng)電路板通過其他機(jī)制沒有合適的方式同真實(shí)的地相連時,這根獨(dú)立的導(dǎo)線才是必要的。