從化PP066-7.5GHz低容抗無源探頭美國力科LeCroy技術(shù)說明

 輸電線路調(diào)查

輸電線路探測是一種特殊類型的被動(dòng)探頭設(shè)計(jì)用于在非常高的頻率。 他們?nèi)〈咦杩固筋^電纜發(fā)現(xiàn)在傳統(tǒng)的被動(dòng)探測與的輸電線路,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(hào)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(tǒng)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(tǒng)÷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,通過下面的輸入阻抗傳輸線探測不到100 MHz。

在某些應(yīng)用程序中,輸電線路探測提供優(yōu)勢積極調(diào)查。 除了便宜,他們的被動(dòng)設(shè)計(jì)更健壯的過電壓和ESD曝光。 他們是有用的在應(yīng)用程序產(chǎn)生快速上升,窄脈沖的振幅超過主動(dòng)探測的動(dòng)態(tài)范圍。 他們也傾向于減少寄生對(duì)頻率響應(yīng)的影響。 高BW傳輸線探針驅(qū)動(dòng)取樣示波器可以用作“黃金標(biāo)準(zhǔn)"的情況下當(dāng)有源探頭測量的響應(yīng)是質(zhì)疑。

輸電線路調(diào)查

PP066是一個(gè)高帶寬被動(dòng)探頭設(shè)計(jì)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(yīng)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。

靈活性

可互換的衰減器提示為用戶選擇輸入電阻和敏感性。 是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的SMA探頭電纜連接。 PP066探針也適合各種模擬和數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)應(yīng)用程序包括探測"年代通常存在于計(jì)算機(jī),通訊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、和其他高速設(shè)計(jì)。

在高帶寬的信號(hào)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(hào)完整性的關(guān)鍵。 1 pf有源探頭,盡管名義上高阻抗、負(fù)載1 GHz信號(hào)159歐姆容抗(X = 1/2πfC)。 PP066保護(hù)高帶寬信號(hào)的內(nèi)容,保留適當(dāng)?shù)男盘?hào)形狀甚至非?？斓倪吘?。

探索高速信號(hào)

準(zhǔn)確地測量數(shù)字波形與示波器變得越來越有挑戰(zhàn)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題的一部分。 設(shè)計(jì)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(nèi)容。 極其微小的寄生蟲元素添加到探測器電路可以極大地扭曲了被測信號(hào)。

從化PP066-7.5GHz低容抗無源探頭美國力科LeCroy技術(shù)說明

探頭負(fù)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(hào)都可以用Thévenin等效模型來表示，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(見后面的圖)。探頭對(duì)地的阻抗形成了一個(gè)分壓器，它衰減了被測信號(hào)。如果阻抗是純電阻的，這種效應(yīng)可以很容易地通過在測量的波形振幅上加一個(gè)標(biāo)量乘法器來補(bǔ)償。然而，電路的源阻抗和測量探頭的無功部分產(chǎn)生了一個(gè)與頻率相關(guān)的衰減，不能被有效地糾正。隨著被測信號(hào)的頻率含量的增加，即使是微小的寄生電容和電感也會(huì)造成顯著的衰減，極大地扭曲了被測波形的外觀。

考慮一個(gè)例子，我們使用高質(zhì)量的無源探頭探測一個(gè)過渡時(shí)間為1 ns的快速數(shù)字信號(hào)。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，電容的影響是顯著的。使用基本規(guī)則將上升時(shí)間轉(zhuǎn)換為頻率，1 ns上升時(shí)間大約對(duì)應(yīng)350 MHz。在350 MHz時(shí)，10pf的容抗為45Ω。因此，在1 ns過渡期間，電壓分壓器下部分支的阻抗將是45 Ω而不是1 MΩ，信號(hào)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(hào)。有源探頭的典型輸入電容為1pf，比高質(zhì)量的無源探頭提高了十倍。

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

在許多應(yīng)用程序中，一種相對(duì)未知的無源探針類型將比有源探針提供更的性能，而且成本相當(dāng)?shù)汀＿@些探頭有幾個(gè)名字，包括傳輸線、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控制阻抗傳輸線被用來代替探頭電纜。探針不是驅(qū)動(dòng)1 MΩ示波器輸入，而是要求示波器輸入被設(shè)置為50 Ω終止。在傳輸線上增加一個(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(fù)載。

在規(guī)定的頻率工作范圍內(nèi)，傳輸線的輸入阻抗將出現(xiàn)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端電阻來補(bǔ)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(duì)于端的接近。然而，電容非常低，往往0.2 pf或更少。

傳輸線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(shè)計(jì)師在過去避免使用它們的原因。隨著現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)發(fā)展速度的加快，傳輸線探頭問題值得重視。大多數(shù)現(xiàn)代高速數(shù)字電路不受電阻負(fù)載的影響。電壓波動(dòng)更小，集成電路可以驅(qū)動(dòng)更低的阻抗負(fù)載。1 KΩ負(fù)載不會(huì)對(duì)傳輸線總線的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，而傳輸線總線在現(xiàn)代數(shù)字系統(tǒng)中正變得越來越普遍。

當(dāng)你打開其中一個(gè)傳輸線探頭的包裝時(shí)，你會(huì)注意到一件事，那就是相對(duì)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(yīng)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厘米接地引線的探頭，也不要在探頭端前面安裝帶有5厘米延伸引線的微型SMD引線夾。這些做法將對(duì)波形保真度產(chǎn)生破壞性的影響，并可能改變電路的運(yùn)行。通過提供一個(gè)簡單而優(yōu)雅的解決方案來探測高頻信號(hào)，Teledyne LeCroy的電容傳輸線探頭保持了信號(hào)的保真度，并允許高帶寬測試設(shè)備適當(dāng)?shù)販y量電路。