CRO 探针
我们可以通过探头将任何测试电路连接到示波器。由于CRO是一款基础示波器,与其连接的探头也称为CRO探头。
我们选择的探头不应给测试电路带来任何负载问题。这样我们就可以在CRO屏幕上正确地分析测试电路的信号。
CRO探针应具有以下特点。
- 高阻抗
- 高带宽
CRO探针的框图如下图所示。
如图所示,CRO探针主要由三个块组成。它们是探头、同轴电缆和端接电路。同轴电缆仅连接探头和端接电路。
CRO 探针的类型
CRO探针可分为以下两种类型。
- 无源探头
- 有源探头
下面我们就来一一讨论一下这两类探头。
无源探头
如果探头头部由无源元件组成,则称为无源探头。无源探头电路图如下图所示。
如图所示,探头头由电阻器$R_{1}$和可变电容器$C_{1}$并联组合而成。同样,终端电路由电阻器 $R_{2}$ 和电容器 $C_{2}$ 的并联组合组成。
将上述电路图修改为桥式电路的形式,如下图所示。
我们可以通过调整可变电容器 $c_{1}$ 的值来平衡电桥。我们将在接下来的章节中讨论桥的概念。暂时考虑以下交流电桥的平衡情况。
$$Z_{1}Z_{4}=Z_{2}Z_{3}$$
将、阻抗 $Z_{1}、Z_{2}、Z_{3}$ 和 $Z_{4}$ 替换为 $R_{1},\frac{1}{j\omega C_{1}}, R_上式中分别为 {2}$ 和 $\frac{1}{j\omega C_{2}}$。
$$R_{1}\left ( \frac{1}{j \omega C_{2}} \right )=\left ( \frac{1}{j \omega C_{1}} \right )R_{2 }$$
$\Rightarrow R_{1} C_{1}=R_{2} C_{2}$方程1
根据分压原理,我们可以得到电阻两端的电压$R_{2}$为
$$V_{0}=V_{i}\left ( \frac{R_{2}}{R_{1}+R_{2}} \right )$$
衰减系数是输入电压 $V_{i}$ 与输出电压 $V_{0}$ 的比率。因此,从上面的方程我们将得到衰减因子 $\alpha$ 为
$$\alpha = \frac{V_{i}}{V_{0}}=\frac{R_{1}+R_{2}}{R_{2}}$$
$\Rightarrow \alpha = 1+\frac{R_{1}}{R_{2}}$
$\Rightarrow \alpha-1 = \frac{R_{1}}{R_{2}}$
$\Rightarrow R_{1}= \left ( \alpha-1 \right )R_{2}$方程 2
从公式 2 中,我们可以得出结论,$R_{1}$ 的值大于或等于