是德示波器探頭負載實驗-實驗室實驗和探測教程
將是德示波器探頭連接到在線測試點時，探頭本身成了被測電路的一部分，并且會影響測量結果。這通常稱為"探頭負載"。這個實驗使用簡單的2電阻分壓器網絡，將從實證角度顯示與頻率相關的探頭阻抗如何顯著地影響測量精度。
一、所需的設備和元器件
– 2通道示波器(≥50MHz帶寬)
– 函數發生器(≥10MHz)
– 兩個標準10:1無源示波器探頭
– 面包板
– 兩個10kΩ電阻器
二、補償探頭
創建電路并進行實驗之前，適當地補償示波器探頭是非常重要的，否則測量結果將不精確。要想補償探頭，連接示波器的通道1輸入與位于示波器前面板的 探頭補償測試端子之間的一個探頭。連接示波器通道2輸入與相同的探頭補償 測試端子之間的第二個探頭。不要忘了將兩個探頭的地線連接到示波器前面板 的接地端子。之后，將兩個輸入通道的探頭衰減因數設置為10:1 (10比1)。注 意，某些高端示波器將檢測是否已連接 10:1 探頭，然后自動為您設置探頭衰減因數。
接著，設置每個通道的V/div設置和sec/div設置，以便在示波器顯示屏上顯示一個或兩個周期的探頭補償信號。探頭補償信號通常是一個1 kHz方波，因此 適當的sec/div設置應為200μsec/div。
如圖 1 所示，使用一個小一字螺絲刀調整每個探頭的可調補償電容器，以使兩 個波形都是"平坦"的響應。這個可調的電容器在探針附近或是探頭的一部分， 靠近它插入的示波器 BNC 輸入端。
圖1: 調整每個無源探頭的探頭補償
圖2: 使用示波器的 1 kHz 探頭補償信號對10:1 無源探頭進行補償。
圖3: 補償不正確的探頭。
圖 2 顯示如果適當地調整每個探頭的探頭補償，正常的通道 1 和通道 2 波形圖 像。圖 3 顯示通道1 探頭(黃色波形)過補償和通道 2 探頭(綠色波形)欠補償的實 例。
探頭補償都包括什么?我們隨后將會了解。
創建實驗, 預測結果并測量結果
圖4: 2 電阻分壓器網絡。
如圖 4 的原理圖所示，使用面包板和兩個 10 kΩ 電阻創建 2 電阻分壓器網絡。 注: 如果您沒有面包板，請將兩個電阻焊接到一起，而不是通過長電纜和線夾將它們簡單地連接到一起。長電纜會將電感加入到這個實驗中，這是我們想要避免的。啟動函數發生器并通過示波器執行任何測量之前，請回答以下問題:
現在讓我們測試這個電路，并與預測結果進行比較。
三、函數發生器設置和連接:
1.將輸出負載阻抗設置為High Z (而不是50 Ω)
2.將波形形狀設置為Sine Wave
3.將幅度設置為5Vpp
4.將偏置設置為0.0V
5.將頻率設置為10kHz
6.將發生器的輸出端連接到R1。
7.將發生器接地端連接到電路接地。
四、示波器設置和連接:
1.連接Vin與接地端之間的通道1探頭。
2.連接Vout與接地端之間的通道2探頭。
3.使用手置光標或自動執行測量，或簡單地計算格數再乘以垂直標度因數 (1.0V/div)來測量Vin 和Vout (峰峰值)。etup選項。
4.確保示波器兩個通道的探頭衰減因數仍設置為10:1。
5.將通道1和通道2的垂直標度設置為1.0V/div。
6.使用垂直位置/偏置控制鍵使通道1和通道2波形位于屏幕的中心。
7.將水平標度(時基)設置為20.0μs/div。
8.將通道 1 的上升邊沿觸發大約設置為 0.0Volts (典型的默認設置)。
9.使用手置光標或自動執行測量，或簡單地計算格數再乘以垂直標度因數 (1.0V/div)來測量Vin 和 Vout (峰峰值)。
現在，示波器將會顯示類似于圖5的圖像
圖 5: 使用示波器的兩個通道測量10 kHz時 的 V in 和 V out
記錄測量結果:
Vin @10kHz= ____________
Vout @10kHz= ___________
Vout/Vin @10kHz= _______
是否非常接近您最初預測的結果? _____________
現在，將函數發生器的頻率設置更改為10 MHz。再將示波器的水平時基設置 更改為 20.0 ns/div，以便查看這個更快的輸入信號。再次測量 Vin 和 Vout。此 時，示波器將會顯示類似于圖 6 的圖像。
圖 6: 使用示波器的兩個通道測量10MHz時 的Vin和Vout 。
記錄測量結果:
Vin @10kHz= ____________
Vout @10kHz= ___________
Vout/Vin @10kHz= _______
是否接近預測的結果? __________________
如果不是，原因是什么?____________________________________
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