在使用示波器,對(duì)于X1和X10區(qū)別如下:
1、 X10檔位可提高10倍電壓測(cè)量范,因?yàn)樘筋^對(duì)輸入信號(hào)做了10倍衰減處理。
2、 X1檔位帶寬僅6-7MHz,適合測(cè)量低頻小信號(hào)(如電源紋波);X10檔位全帶寬,高速信號(hào)測(cè)量必選。
選擇1X檔時(shí),信號(hào)是沒(méi)經(jīng)衰減進(jìn)入示波器的。而選擇10X檔時(shí),信號(hào)是經(jīng)過(guò)衰減到1/10再到示波器的。
當(dāng)選擇10X檔時(shí),應(yīng)該將示波器上的讀數(shù)也擴(kuò)大10倍,這就需要在示波器端可選擇X10檔,以配合探頭使用,否則讀數(shù)會(huì)相差10倍。
當(dāng)我們要測(cè)量較高電壓時(shí),就可以先利用探頭的10X檔功能,將較高電壓衰減后進(jìn)入示波器。另外,10X檔的輸入阻抗比1X檔要高得多,所以在測(cè)試驅(qū)動(dòng)能力較弱的信號(hào)波形時(shí),把探頭打到X10檔可更好的測(cè)量。
在示波器實(shí)際測(cè)量中的帶寬一般指示波器帶寬和探頭組成的系統(tǒng)的一個(gè)綜合帶寬,而探頭在1X檔時(shí)的帶寬只限制到6MHz,測(cè)量比6MHz高的信號(hào)會(huì)有很大的衰減,只有將探頭打到10X(帶寬達(dá)到全帶寬)時(shí)的結(jié)果才是正確的。對(duì)于高頻信號(hào)來(lái)說(shuō),示波器和探頭組合起來(lái)的系統(tǒng)帶寬要小于兩者的帶寬,因此選擇合適的探頭對(duì)于示波器的測(cè)試有極為重要的意義。
1X無(wú)源探頭的輸入無(wú)衰減,輸入阻抗基本不計(jì),加上示波器內(nèi)部本身的1MΩ,總輸入阻抗也就為1 MΩ
10X高阻無(wú)源探頭的輸入阻抗為9MΩ,示波器內(nèi)部的輸入阻抗為1MΩ,總輸入阻抗為10MΩ(10X無(wú)源探頭上標(biāo)識(shí)的輸入阻抗為10MΩ,其實(shí)是包含了1MΩ的示波器輸入阻抗,探頭本身的阻抗只有9MΩ)。
對(duì)于10X探頭,信號(hào)從測(cè)試點(diǎn)到示波器器采樣點(diǎn)處有一個(gè)10倍衰減,示波器采樣到的電壓幅度是實(shí)際被測(cè)電壓幅度的1/10。采樣信號(hào)幅值乘以10即是被測(cè)信號(hào)實(shí)際幅度。早期的示波器探頭需要手工設(shè)置示波器探頭衰減倍數(shù),一般有1X和10X兩個(gè)檔位,現(xiàn)在的示波器探頭與示波器的連接處有一個(gè)自動(dòng)檢測(cè)針腳(如下圖所示),示波器可以通過(guò)這個(gè)針腳來(lái)讀取探頭的衰減系數(shù),并自動(dòng)調(diào)整顯示比例。
10&TImes;,就是把信號(hào)衰減10倍。1&TImes;適合于測(cè)量小信號(hào),100&TImes;適合于測(cè)量大信號(hào)。
衰減倍數(shù)大點(diǎn),對(duì)待測(cè)電路的影響相對(duì)小一些。
在1&TImes;模式下,要特別注意探頭阻抗對(duì)電路的影響。
首先,這里的小信號(hào)是指小幅度信號(hào)。
每個(gè)示波器都有特定的靈敏度范圍,如我手頭的Agilent示波器,屏幕上每隔能顯示2mV~5V,一共有8格,那這個(gè)示波器能測(cè)量的信號(hào)范圍就是2mV~40V(一般不會(huì)把信號(hào)顯示的頂天立地,呵呵)。那如果超過(guò)40V的信號(hào),怎么測(cè)量呢?那就要使用10×的探頭,把信號(hào)衰減10倍后,再送給示波器。這樣測(cè)量的范圍就是20mV~400V。
這樣說(shuō),應(yīng)該對(duì)探頭的衰減倍數(shù)好理解了。
然后說(shuō)第二個(gè)問(wèn)題,探頭都有一個(gè)內(nèi)電阻,是直接并聯(lián)在待測(cè)電路上的。一般1×的典型內(nèi)阻是1Mohm,而10×的探頭是10Mohm(我說(shuō)的是一般情況,市場(chǎng)上的探頭很多,1×探頭也有10Mohm內(nèi)阻的,而10×探頭也有1Mohm內(nèi)阻的)。如果待測(cè)電路的輸出阻抗比較大,如500Kohm,那么用1Mohm內(nèi)阻的探頭對(duì)這個(gè)電路影響是巨大的。所以我說(shuō)的“在1×模式下,要特別注意探頭阻抗對(duì)電路的影響。”其實(shí)就是這個(gè)意思。
提到的信號(hào)頻率問(wèn)題,又涉及到探頭的電容,接地線的電感等問(wèn)題。對(duì)高頻信號(hào)測(cè)量,要盡可能的減少接地引線,并選用探頭電容比較小的探頭。
高阻無(wú)源電壓探頭 ,從實(shí)際需要出發(fā),使用最多的是電壓探頭,其中高阻無(wú)源電壓探頭占最大部分。無(wú)源電壓探頭為不同電壓范圍提供了各種衰減系數(shù)1×,10×和100×。在這些無(wú)源探頭中,10×無(wú)源電壓探頭是最常用的探頭。對(duì)信號(hào)幅度是1V峰峰值或更低的應(yīng)用,1×探頭可能要比較適合,甚至是必不可少的。在低幅度和中等幅度信號(hào)混合(幾十毫伏到幾十伏)的應(yīng)用中,可切換1×/10×探頭要方便得多。但是,可切換1×/10×探頭在本質(zhì)上是一個(gè)產(chǎn)品中的兩個(gè)不同探頭,不僅其衰減系數(shù)不同,而且其帶寬、上升時(shí)間和阻抗(R和C)特點(diǎn)也不同。因此,這些探頭不能與示波器的輸入完全匹配,不能提供標(biāo)準(zhǔn)10×探頭實(shí)現(xiàn)的最優(yōu)性能。