这个 DIY 高速探头如何不反射信号?

电器工程 示波器 信号完整性 高速 DIY 探测
2022-01-20 01:00:13

我正在阅读 The Art of Electronics,第 809 页和第 810 页,他们在其中展示了这个探针:

高速DIY探头

这是一个 DIY 探头,由 RG-178 同轴电缆制成,与 953 欧姆电阻串联。

我想知道为什么需要 953 欧姆电阻,它不会反映任何进入 50 欧姆瞬时阻抗同轴电缆的信号吗?是为了限制低频信号的电流吗?还是只是为了创建一个 20x 探头 (1k/50R = 20)?那么 20 倍而不是 10 倍的探头有什么好处呢?对我来说,它看起来像是一个用于高频信号的大电感器,而且书中没有指定要使用的任何特殊的低电感电阻器。

2个回答

这个探头的重点是示波器启用了 50Ω 端接。由于示波器输入阻抗与电缆匹配,因此示波器没有反射。一旦负载端匹配,我们就无需担心任何源端阻抗不匹配;反射已经被抑制了。

输入侧的 950Ω 电阻器的作用是使示波器探头向电路提供 1kΩ 负载,这是一个相当合理的负载,而 50Ω 负载对于我们要添加的测量设备来说显然是不合理的一个信号。

显然“电子艺术”并没有很好地解释这一点(我没有读过那本书,所以我只是相信你的话)。这种类型的探头在《高速数字设计:黑魔法手册》一书中得到了很好的解释,我已阅读并强烈推荐这本书。还有我刚才提到的这本书的作者之一 Howard Johnson 博士的这篇文章,其中谈到了这种类型的探头以及为什么它实际上优于您可以购买的任何示波器探头。

电阻器确实会将输入信号反射回来,但这些信号存在于几毫米的 IC 引脚 + 电阻器引脚中,它们的电感非常小。因此,这些反射不足以产生任何可测量的过冲。

在电阻器的另一侧,一个具有约 1kOhm 电阻的源馈送 50 欧姆电缆将产生一个分压器。

在示波器方面,电缆电感可能会由于反射而产生过冲,但不会有过冲,因为 50 欧姆电缆将匹配输入的 50 欧姆阻抗。