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2.探头衰减比对测量的影响
衰减比是指探头本身对于信号的衰减比例,大部分示波器的探头都是有衰减的(即使对于很多有源探头也是这样)。很多示波器探头和示波器的连接器上都有专门的pin脚可供示波器读出这个探头的衰减比例,示波器知道探头的衰减比以后,就可以把实际探测到的信号再放大相应的比例显示,因此用户在使用过程中通常感觉不到探头衰减带来的影响。但是在某些场合下,探头的衰减比对于测量还是有影响的。
首先,示波器接上有衰减的探头后,示波器最大量程会扩大,因此可以用来测量一些更大的信号。例如示波器本身的最大量程是10V,接上衰减比为10∶1的探头后,示波器的最大量程就扩展到100V(实际上能否直接用来测量100V的信号还取决于探头本身的耐压),因此很多高压的探头都有比较大的衰减比。图6.7是几种不同探头的衰减比以及其能够承受的最大输入电压。
图6.7 几种探头的衰减比及其耐压
但是,示波器接上大衰减比的探头后,其最小的测试量程也变大了,这对于小信号的测量会不利。例如示波器的最小量程是1mV/格,连接上10∶1的探头后示波器的最小量程就变成了10mV/格,示波器等效的噪声也放大了。图6.8是一个例子,对于一个20mV峰峰值的信号,用10∶1的探头测试时由于信号被探头衰减了10倍,信号的信噪比恶化,所以测量到的信号里噪声很大,不如1∶1的探头测量的效果好。因此,很多小信号的测量场合都建议在保证信号带宽的情况下使用衰减比尽可能小的探头。
图6.8 不同衰减比探头对小信号的测量结果