示波器輸入阻抗匹配問題

2021-01-08 電子產品世界

Pico示波器測試輸出阻抗為50Ω的信號時，需要配套一個50Ω轉1MΩ的直通端子

最近在一個客戶那裡進行現場測試，發現波形的振蕩比較嚴重，如圖1 紅框所示，從而導致無法進行正確的數據分析。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201701/338074.htm


圖1 波形振蕩嚴重

經過分析之後，發現信號輸出阻抗是50Ω，而示波器的輸入阻抗是1MΩ，由於阻抗不匹配引起的波形振蕩。之後加了一個50Ω轉1MΩ的直通端子，測出來的波形就沒有振蕩了，如圖2 所示



50Ω轉1MΩ端子的地址如下：
http://www.hkaco.com/gongye/scope/scope_3200-accessories.asp

同時了解到：當輸入阻抗為50Ω時，最大測量電壓為5VRMS，即示波器的測量範圍只能低於±5V，否則就會燒壞阻抗匹配電路。


相關焦點

  • 示波器輸入阻抗選1MΩ還是50Ω的詳細解析
    熟悉示波器的朋友可能都會有過這樣的困惑：輸入阻抗有1MΩ和50Ω兩種，我們到底該如何選擇呢？ 一、傳輸線 想要講清楚50Ω的由來，我們需要先講一下傳輸線。電信號實際上是以電磁波的形式在傳輸線中傳播的。當傳輸線的尺寸不再遠小於電磁波波長時，就不得不考慮這個「波」的特性了。
  • 為什麼示波器阻抗偏偏是1M和50歐?
    用過示波器的看官都會發現，帶寬超過200M的示波器大多會有兩種輸入阻抗可供選擇。一種是常見1MΩ，一種就是本文的主角50Ω。這個50Ω是做什麼用的呢，輸入阻抗不應該是越高越好麼。接下來我們將一起來了解這個神秘的50Ω。
  • 輸入阻抗和輸出阻抗介紹及測量方法
    在設計射頻放大電路的工作中，一般都要涉及到輸入輸出阻抗匹配的問題，而匹配網絡的設計是解決問題的關鍵，如果知道網絡設計需要的阻抗，那麼就可以利用射頻電路設計軟體（如RFSim99）自動設計出匹配網絡，非常方便。
  • 詳解示波器探頭的5個基本問題及使用注意事項
    當使用相匹配的單端探頭對時，差分探頭具有更高的性能，提供高的CMRR，寬帶寬，以及最小的輸入信號間的時間差異。 高帶寬差分探頭提供極佳的信號保真度，能夠滿足工程技術人員在快速時鐘速率和時鐘沿速率下設計和調試的需要。 電流探頭包括交流探頭和交直流探頭，即AC電流探頭和AC/DC電流探頭，AC電流探頭通常是無源探頭，AC/DC電流探頭通常是有源探頭。 1.
  • 如何為示波器選擇合適的探棒?
    可是你知道如何實現探棒的最佳匹配嗎？首先我們要了解探棒有那幾種分類，探棒通常可按測量對象進行分類，分類如下圖所示。其中，標準電壓探棒、高壓差分探棒和電流探棒是我們最為熟悉的，接下來小緯會做一個簡要的介紹。1. 無源電壓探棒從實際需求來說，帶補償的高阻無源電壓探棒使用比例最大，可以滿足大多數的低速數位訊號、電源和其它的一些典型的示波器使用。
  • 阻抗匹配電路的作用,阻抗匹配的理想模型
    圖1 某IC廠商建議的4-layer層疊方式 二、 阻抗匹配的理想模型 射頻工程師大都遇到過匹配阻抗的問題，通俗的講，阻抗匹配的目的是確保能實現信號或能量從「信號源」到「負載」的有效傳送，其最最理想模型當然是希望Source端的輸出阻抗為50歐姆，傳輸線的阻抗為50歐姆，Load端的輸入阻抗也是50歐姆，一路50歐姆下去，這是最理想的。
  • 深入淺出理解阻抗匹配!
    一件器材的輸出阻抗和所連接的負載阻抗之間所應滿足的某種關係，以免接上負載後對器材本身的工作狀態產生明顯的影響。對於低頻電路和高頻電路，阻抗匹配有很大的不同。 在理解阻抗匹配前，先要搞明白輸入阻抗和輸出阻抗。
  • 大神教會你阻抗匹配原理及負載阻抗匹配
    ，為實現信號的無反射傳輸或最大功率傳輸，要求電路連接實現阻抗匹配。阻抗匹配關係著系統的整體性能，實現匹配可使系統性能達到最優。阻抗匹配的概念應用範圍廣泛，阻抗匹配常見於各級放大電路之間，放大電路與負載之間，信號與傳輸電路之間，微波電路與系統的設計中，無論是有源還是無源，都必須考慮匹配問題，根本原因是在低頻電路中是電壓與電流，而高頻中是導行電磁波不匹配就會發生嚴重的反射，損壞儀器和設備。本文介紹阻抗匹配電路的原理及其應用。
  • 【盤點】示波器使用的小技巧
    如果探頭的帶寬不夠，示波器的帶寬再高也是無用，瓶頸效應。另外就是探頭的阻抗匹配。探頭在使用之前應該先對其阻抗匹配部分進行調節。通常在探頭的靠近示波器一端有一個可調電容，有一些探頭在靠近探針一端也具有可調電容。它們是用來調節示波器探頭的阻抗匹配的。
  • 最全的示波器探頭接口整理匯總
    也就是在使用BNC連接器的同時，額外提供了一個模擬編碼的標度係數檢測針腳圖3所示，使其可以自動識別探頭比率，在兼容的示波器能夠自動檢測和改變示波器顯示的垂直衰減範圍，圖4所示。　　圖3的無源探頭可用於大部分示波器的信號輸入，圖4的探頭因為在結構上設計獨特，且其需要供電，所以僅適用於與其兼容的示波器輸入。
  • 示波器探頭×1和×10的意義
    另外，10X檔的輸入阻抗比1X檔要高得多，所以在測試驅動能力較弱的信號波形時，把探頭打到X10檔可更好的測量。 　　在示波器實際測量中的帶寬一般指示波器帶寬和探頭組成的系統的一個綜合帶寬，而探頭在1X檔時的帶寬只限制到6MHz，測量比6MHz高的信號會有很大的衰減，只有將探頭打到10X（帶寬達到全帶寬）時的結果才是正確的。
  • 談談阻抗匹配的理解
    阻抗匹配(impedance matching)信號源內阻與所接傳輸線的特性阻抗大小相等且相位相同，或傳輸線的特性阻抗與所接負載阻抗的大小相等且相位相同，分別稱為傳輸線的輸入端或輸出端處於阻抗匹配狀態，簡稱為阻抗匹配。否則，便稱為阻抗失配。
  • 如何選擇一個合適的示波器探頭?
    選擇適當的探頭 由於廣泛的示波器測量應用和需求，市場上可供選擇的示波器探頭很多，因此探頭選擇過程很容易引起混淆。 為減少大量的混淆及縮小選擇過程，應一直遵守示波器製造商的探頭建議，這一點非常重要！因為不同的示波器是有不同的帶寬、上升時間、靈敏度和輸入阻抗。充分利用示波器的測量功能要求探頭要與示波器的設計相匹配。
  • 示波器探頭結構及其使用方法分析
    如果探頭 的帶寬不夠，示波器的帶寬再高也是無用，瓶頸效應。 　　另外就是探頭的阻抗匹配。探頭在使用之前應該先對其阻抗 匹配部分進行調節。通常在探頭的靠近示波器一端有一個可調電 容，有一些探頭在靠近探針一端也具有可調電容。它們是用來調 節示波器探頭的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的話，測量到的波 形將會變形。
  • 射頻電路阻抗匹配原理
    對電子設備互連來說，例如信號源連放大器，前級連後級，只要後一級的輸入阻抗大於前一級的輸出阻抗5-10倍以上，就可認為阻抗匹配良好；對於放大器連接音箱來說，電子管機應選用與其輸出端標稱阻抗相等或接近的音箱，而電晶體放大器則無此限制，可以接任何阻抗的音箱。
  • 示波器在測試電源紋波/噪聲上的應用
    ：一般示波器都支持20MHz帶寬限制，也有更為高級的全帶寬限制功能，如：SDS2000系列，阻抗要求50歐和1M歐可選。在晶片端的電源和地阻抗通常是毫歐級別的，高頻的電源噪聲從同軸電纜傳輸到示波器通道後，當示波器輸入阻抗是50歐時，同軸電纜的特性阻抗50歐與通道的完全匹配，沒有反射;而通道輸入阻抗為1M歐時，相當於是高阻，根據傳輸線理論，電源噪聲發生反射，這樣，導致1M歐輸入阻抗時測試的電源噪聲高於50歐的。
  • 阻抗匹配與 RF 電壓
    設計人員通過使用孔徑和阻抗調諧器可以解決這些問題。然而，並不是任何孔徑或阻抗調諧器都可以使用。 當今的許多應用都需要使用更穩定、可靠的調諧產品，才能完全滿足設計需求。 01阻抗匹配與 RF 電壓 設計人員經常要克服的一個挑戰就是天線上的射頻能源。例如，與天線匹配的阻抗可能會在匹配網絡中生成較高的射頻電壓。
  • 阻抗匹配及應用設計實戰
    在低頻電路中，我們一般不考慮傳輸線的匹配問題，只考慮信號源跟負載之間的情況，因為低頻信號的波長相對於傳輸線來說很長，傳輸線可以看成是「短線」，反射可以不考慮（可以這麼理解：因為線短，即使反射回來，跟原信號還是一樣的）。從以上分析我們可以得出結論：如果我們需要輸出電流大，則選擇小的負載R；如果我們需要輸出電壓大，則選擇大的負載R；如果我們需要輸出功率最大，則選擇跟信號源內阻匹配的電阻R。
  • 教你如何使用示波器的探頭(校準、夾子和接線)
    如果探頭的帶寬不夠，示波器的帶寬再高也是無用，瓶頸效應。 　　2、另外就是探頭的阻抗匹配。探頭在使用之前應該先對其阻抗匹配部分進行調節。通常在探頭的靠近示波器一端有一個可調電容，有一些探頭在靠近探針一端也具有可調電容。它們是用來調節示波器探頭的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的話，測量到的波形將會變形。
  • 從阻抗匹配解析射頻傳輸線技術
    (4)若此傳輸線長度為3.3λ，可求出其輸入阻抗和輸入導納：3.3λ除以0.5λ後剩餘0.3λ，從負載阻抗在史密斯圖上的位置順時鐘移動（WTG）0.3λ，就是輸入阻抗的位置。解決方案是在傳輸線與最終負載之間加入阻抗匹配網絡（impedance-matching network），加入此網絡的目的就是為了減少傳輸線和此網絡之間的電波反射作用。如果阻抗匹配網絡是無耗損的，而且其輸入阻抗ZL等於傳輸線的特性阻抗Z0，則能量將可以透過它全部到達負載端。