示波器工作原理
示波器是利用电子示波管的特性,将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像,显示在荧光屏上以便测量的电子测量仪器。它是观察数字电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果的重要仪器。示波器主要由示波管和电源系统、同步系统、X轴偏转系统、Y轴偏转系统、延迟扫描系统、标准信号源组成。
要选择合适的探头,先要了解探头使用的场景,针对对电压信号的测量,一种比较常见的场景就是系统在运行,我们需要使用示波器探测被测信号的波形情况。在这种场景中,我们需要考虑示波器系统对被测电路的影响以及测量系统对信号的失真影响。理想的系统系统应该是对被测电路没有任何影响,而且对被测信号进行没有任何失真的测量。但是这种理想状况是不可能实现的,因为这个系统必定是要汲取一定的电流的。我们可以使得系统不断趋近与理想系统,跟理想系统趋近的程度是由成本因素决定的。这里我们主要对这种应用场景下的探头进行分析。
理想状态下,V_means应该等于V_source,但是实际上示波器和探头肯定会影响到信号幅度,所以大多数应用,示波器及探头会有很大的输入阻抗。比如我们通常用的低速单端探头一般会有10M欧姆的输入阻抗。而通常的信号接口走线会采用50欧姆,10M欧姆的探头输入阻抗就会对被测信号产生比较小的影响。另外对于电源信号,被测信号的源端阻抗会更低,甚至是几个毫欧。