力科示波器探头传输线探头PP066

传输线探头

　　PP066是一款高带宽无源探头，它和具有50Ω输入阻抗的WaveMaster?或更高带宽示波器配合使用。这种探头输入容抗非常低，非常适合高频应用，特别是阻抗在20–100 Ω范围的传输线。

灵活性

　　通过更换探头前端可调节衰减比例，从而改变输入阻抗和灵敏度。探头与示波器的接口是标准的SMA。PP066适合测量计算机、通信、数据存储和其他高速电路中的模拟和数字IC。

高带宽下的信号完整性

　　探头输入容抗低，是测量高频电路并保持信号完整性的关键条件。一个1pf的有源探头，虽然输入阻抗高，测量1GHz信号时有159ohm的容抗(X = 1/2πfC)。PP066则保留了信号的高频成分，确保捕获到信号非常快的边沿。

探测高速信号

　　用示波器测量数字波形变得越来越具有挑战性，因为边沿速度变得更快。通常情况下，连接测试电路到示波器是最困难的。设计师经常选择有源探头。然而，在许多情况下，一个较小的已知类型的无源探头能够较低成本提供更好的性能。

　　探测任何电路，测量目的影响测量的操作。

　　经常需要测量具有高频分量的波形。探头上一个极小的寄生参数就会引起信号失真。

　　探头负载通常是引起波形失真最显著的因素。任何真实电压信号都可按戴维南等效模型被表示为理想电压源和串联阻抗。探头对地的阻抗形成一个分压器，从而衰减被测量的信号。如果阻抗是纯电阻，这种影响可以容易地用于标量乘法补偿所测量的波形幅度。但是，电路的源阻抗和测量探头的感抗部分形成一个与频率相关的衰减，不能有效地校正。当信号频率增加，甚至最微小的寄生电容和电感都将引起显著衰减，大大扭曲波形的外观。

　　假设我们使用一个高品质的无源探头测量跳变时间为1ns的快速数字信号。探头的输入阻抗通常为1MΩ//10pF。如果被测电路的源阻抗为30Ω，探头的1 MΩ电阻基本上没有引起直流衰减。但是，电容的影响显著。1ns上升时间大约相当于350MHz带宽。 10 pF的350 MHz的容抗为45Ω。所以在1ns跳变期间，分压的阻抗将是45Ω，而不是1兆欧，约40％的衰减。

　　我们通常不能忍受40％或更大的误差，因此用有源探头测量高速信号。 1 pF电容的有源探头比无源探头改进了十倍。

　　然而，即使为1pF的容抗，有源探头对非常快的电路仍然呈现过多负载。1 PF有源探头在3.5 GHz的容抗为45Ω，与10 PF无源探头在350MHz时一致。

　　在许多应用中，相对未知类型的无源探头将比有源探头有更好的性能，而且成本低。这种探头有可能称为传输线，低电容，低阻抗，或探头。无论怎么称呼，他们都是相同的工作原理。在这些探头中，用50Ω受控阻抗传输线来代替探头电缆。而不是驱动1兆欧的示波器输入，探头要求示波器输入被设置为50Ω。增加一个尖端电阻与传输线提供的衰减，提高了输入电阻，以减少被测量的电路的直流负载。

　　在标称的工作频率范围内，传输线的输入阻抗会出现纯电阻，在这种情况下是50Ω。不再有衰减器小腿的电容成分，没有旁路电容需要横跨针尖电阻来补偿分压器。

　　在理论上，这样的探头将具有零输入电容;实际探头具有小的电容，然而非常低，通常0.2pf或更少。

　　的潜在缺点是传输线探头输入电阻较低。÷10前端有500Ω的输入电阻，÷20前端则为1千欧。这种低输入阻抗也是为什么很多设计师过去避免使用这种探头。随着现代数字系统的发展，传输线探头值得认真考虑。大多数现代高速数字电路不再担心电阻性负载的影响。电压摆幅往往较低，IC能够驱动较低阻抗的负载。1KΩ的负载不会影响传输线。

　　这些传输线探头一打开包装，你会发现没有很多探头互连配件。因为正是这些探头避免引入寄生参数而实现了高带宽。如果你真的需要探测快速边沿电路，放弃使用探头10厘米接地导线和连接微型SMD导线夹与5厘米的探头端部前延长线。这些做法将破坏波形保真度，并可能改变电路的行为。通过提供一个简单而优雅的解决方案，力科公司提供的电容传输线探头能够确保信号完整性，以正确测量电路特性。