從化PP066-7.5GHz低容抗無(wú)源探頭美國力科LeCroy技術(shù)說(shuō)明

 輸電線(xiàn)路調查

輸電線(xiàn)路探測是一種特殊類(lèi)型的被動(dòng)探頭設計用于在非常高的頻率。 他們取代高阻抗探頭電纜發(fā)現在傳統的被動(dòng)探測與的輸電線(xiàn)路,用特性阻抗匹配的示波器的輸入(50?)。 這大大減少了輸入電容的一小部分微微法拉,降低高頻信號的加載。 匹配網(wǎng)絡(luò )端增加直流輸入電阻。 直流輸入電阻較低時(shí)比傳統的被動(dòng)探測(通常500?5 k?),這些探針的輸入阻抗仍然幾乎不變的整個(gè)頻率范圍。 傳統÷10被動(dòng)探頭將10 MW直流輸入阻抗,然而這種阻抗與頻率迅速下降,通過(guò)下面的輸入阻抗傳輸線(xiàn)探測不到100 MHz。

在某些應用程序中,輸電線(xiàn)路探測提供優(yōu)勢積極調查。 除了便宜,他們的被動(dòng)設計更健壯的過(guò)電壓和ESD曝光。 他們是有用的在應用程序產(chǎn)生快速上升,窄脈沖的振幅超過(guò)主動(dòng)探測的動(dòng)態(tài)范圍。 他們也傾向于減少寄生對頻率響應的影響。 高BW傳輸線(xiàn)探針驅動(dòng)取樣示波器可以用作“黃金標準"的情況下當有源探頭測量的響應是質(zhì)疑。

輸電線(xiàn)路調查

PP066是一個(gè)高帶寬被動(dòng)探頭設計的使用WaveMaster™和其它高帶寬示波器50Ω輸入終止。 這非常低的電容探針更高頻率的應用程序提供了一個(gè)很的解決方案,特別是探索20 - 100Ω阻抗的傳輸線(xiàn)。

靈活性

可互換的衰減器提示為用戶(hù)選擇輸入電阻和敏感性。 是一個(gè)標準的SMA探頭電纜連接。 PP066探針也適合各種模擬和數字集成電路設計應用程序包括探測"年代通常存在于計算機,通訊、數據存儲、和其他高速設計。

在高帶寬的信號完整性

在測量頻率很高,使用較低的探針輸入電容保持信號完整性的關(guān)鍵。 1 pf有源探頭,盡管名義上高阻抗、負載1 GHz信號159歐姆容抗(X = 1/2πfC)。 PP066保護高帶寬信號的內容,保留適當的信號形狀甚至非?？斓倪吘?。

探索高速信號

準確地測量數字波形與示波器變得越來(lái)越有挑戰性的邊緣速度變得更快。 通常,連接示波器測試電路是困難的問(wèn)題的一部分。 設計師經(jīng)常選擇一個(gè)有源探頭的選擇的工這一任務(wù)。 然而,在許多情況下一個(gè)少有人知的類(lèi)型的被動(dòng)探頭可以以更低的成本提供更的性能。

探索任何電路為目的的測量將改變其操作。

這是通常情況下在測量波形和高頻率的內容。 極其微小的寄生蟲(chóng)元素添加到探測器電路可以極大地扭曲了被測信號。

從化PP066-7.5GHz低容抗無(wú)源探頭美國力科LeCroy技術(shù)說(shuō)明

探頭負載通常是造成波形失真的重要因素。任何真實(shí)的電壓信號都可以用Thévenin等效模型來(lái)表示，它是一個(gè)理想的電壓源，在它和連接探頭的測試點(diǎn)之間有一個(gè)串聯(lián)阻抗(見(jiàn)后面的圖)。探頭對地的阻抗形成了一個(gè)分壓器，它衰減了被測信號。如果阻抗是純電阻的，這種效應可以很容易地通過(guò)在測量的波形振幅上加一個(gè)標量乘法器來(lái)補償。然而，電路的源阻抗和測量探頭的無(wú)功部分產(chǎn)生了一個(gè)與頻率相關(guān)的衰減，不能被有效地糾正。隨著(zhù)被測信號的頻率含量的增加，即使是微小的寄生電容和電感也會(huì )造成顯著(zhù)的衰減，極大地扭曲了被測波形的外觀(guān)。

考慮一個(gè)例子，我們使用高質(zhì)量的無(wú)源探頭探測一個(gè)過(guò)渡時(shí)間為1 ns的快速數字信號。這些探頭的輸入阻抗通常為1MΩ并聯(lián)約10pf。如果被測電路的源阻抗為30 Ω，探頭的1MΩ電阻分量幾乎不會(huì )產(chǎn)生直流衰減。然而，電容的影響是顯著(zhù)的。使用基本規則將上升時(shí)間轉換為頻率，1 ns上升時(shí)間大約對應350 MHz。在350 MHz時(shí)，10pf的容抗為45Ω。因此，在1 ns過(guò)渡期間，電壓分壓器下部分支的阻抗將是45 Ω而不是1 MΩ，信號衰減約40%。

由于我們通常不能容忍包含40%或更大誤差的測量，主動(dòng)探頭通常用于測量高速信號。有源探頭的典型輸入電容為1pf，比高質(zhì)量的無(wú)源探頭提高了十倍。

然而，即使在1pF，有源探頭也會(huì )在非?？斓碾娐分谐尸F太多的負載。在3.5 GHz時(shí)，1 pf的有源探頭加載的信號有與在350 MHz時(shí)10 pf的無(wú)源探頭相同的45 Ω容抗。

在許多應用程序中，一種相對未知的無(wú)源探針類(lèi)型將比有源探針提供更的性能，而且成本相當低。這些探頭有幾個(gè)名字，包括傳輸線(xiàn)、低電容、低阻抗或Zo探頭。不管它們叫什么，它們都在相同的原則下工作。在這些探頭中，一個(gè)50 Ω控制阻抗傳輸線(xiàn)被用來(lái)代替探頭電纜。探針不是驅動(dòng)1 MΩ示波器輸入，而是要求示波器輸入被設置為50 Ω終止。在傳輸線(xiàn)上增加一個(gè)端電阻可以提供衰減并提高輸入電阻以減少被測電路的直流負載。

在規定的頻率工作范圍內，傳輸線(xiàn)的輸入阻抗將出現純電阻，在本例中為50 Ω。在衰減器的下部缺少電容元件，不需要分流電容通過(guò)端電阻來(lái)補償分壓器。

理論上，這種探頭的輸入電容為零;真實(shí)的探針有一個(gè)小的電容，這是由于接地連接相對于端的接近。然而，電容非常低，往往0.2 pf或更少。

傳輸線(xiàn)探頭的維一潛在缺點(diǎn)是輸入電阻較低?！?0探頭的輸入電阻為500 Ω， ÷20探頭的重量為1 kΩ。這種低輸入電阻是許多設計師在過(guò)去避免使用它們的原因。隨著(zhù)現代數字系統發(fā)展速度的加快，傳輸線(xiàn)探頭問(wèn)題值得重視。大多數現代高速數字電路不受電阻負載的影響。電壓波動(dòng)更小，集成電路可以驅動(dòng)更低的阻抗負載。1 KΩ負載不會(huì )對傳輸線(xiàn)總線(xiàn)的運行產(chǎn)生不利影響，而傳輸線(xiàn)總線(xiàn)在現代數字系統中正變得越來(lái)越普遍。

當你打開(kāi)其中一個(gè)傳輸線(xiàn)探頭的包裝時(shí)，你會(huì )注意到一件事，那就是相對缺乏探頭互連附件。這是有實(shí)際原因的。為了欣賞這些探頭可以提供的高帶寬性能，避免在輸入連接中引入寄生反應元件是非常重要的。如果你真的需要用快速邊緣探測電路，不要使用帶有10厘米接地引線(xiàn)的探頭，也不要在探頭端前面安裝帶有5厘米延伸引線(xiàn)的微型SMD引線(xiàn)夾。這些做法將對波形保真度產(chǎn)生破壞性的影響，并可能改變電路的運行。通過(guò)提供一個(gè)簡(jiǎn)單而優(yōu)雅的解決方案來(lái)探測高頻信號，Teledyne LeCroy的電容傳輸線(xiàn)探頭保持了信號的保真度，并允許高帶寬測試設備適當地測量電路。