是德示波器4000X 系列如何進行探頭補償

我們以是德科技 4000X 系列示波器標配探頭為例演示如何在進行補償調(diào)整探頭。 將探頭接入示波器探頭補償信號端子，分別調(diào)節(jié)探頭上的螺絲孔，可對探頭進行低頻補償達到近似理想方波的波形。

1 輸入探頭補償信號

2 按下 [Default Setup] 缺省設(shè)置調(diào)用默認示波器設(shè)置

3 按下 [Auto Scale] 自動設(shè)置以自動配置示波器，以便捕獲探頭補償信號

4 按下探頭所連接的通道鍵 （[1]、[2] 等）。

5 在 " 通道菜單 " 中，按下探頭。

6 在 " 通道探頭菜單 " 中，按下探頭檢查，然后按照屏幕上的說明操作。

如果需要，使用非金屬工具 （探頭附帶）調(diào)整探頭上的微調(diào)電容器，以獲得 盡可能平的脈沖。 在 N2894A 探頭上，微調(diào)電容器位于探頭 BNC 連接器上。

7 將探頭連接到所有其他示波器通道（2 通道示波器的通道 2 或 4 通道示波器 的通道 2、3 和 4）

8 對每個通道重復執(zhí)行此程序

示波器探頭補償實測：如何補償 10:1 無源探頭？

探頭和示波器的此電子模型顯示（如下圖）

連接到示波器的 1 MΩ 輸入阻抗的 10:1 無源探頭的簡化示意圖

當前我們只觀察阻性組件時，我們已確定探頭的 9 MΩ 探頭端部電阻以及示波器的 1 MΩ 輸入阻抗建立了 10:1 分壓器比率。對于低頻或直流電應(yīng)用，忽略電容元件是比較適宜的。但是，如果您需要測量動態(tài)信號 （示波器的主要測量應(yīng)用），則不能忽略此電子模型的電容元件。

所有示波器探頭和示波器輸入中本身都固有寄生電容。這些包括探頭電纜電容 （C 電纜），以及示波器的輸入電容 （C 示波器）。

“固有／寄生”僅意味著電子模型的這些元件非有意設(shè)計，而是真實電子世界中原本就存在的。固有／寄生電容的數(shù)量隨著示波器的不同和探頭的不同而異。但是，如果沒有其他的設(shè)計電容組件來補償系統(tǒng)中固有的電容元件，則系統(tǒng)在動態(tài)信號條件 （非直流）下的阻抗會從探測系統(tǒng)的整體動態(tài)衰減改為不同于所需的 10:1 比率。沿著可調(diào)補償電容 （C 組件）分布其他／設(shè)計的探針電容器 （C 探針）的目的是建立與 10:1 的阻性衰減匹配的電容阻抗衰減。正確調(diào)整補償電容時，這還可以確保與 9 MΩ 電阻器并列的探針電容的時間常數(shù)，和與示波器的 1 MΩ 輸入電阻器并列的固有和補償電容的時間常數(shù)匹配。

我們會將通道 1 探頭連接到其他端子：

1 將兩個 示波器探頭連接到標記了示波器探頭補償?shù)亩俗印Ｕ堊⒁猓@與稱為 Demo2 的端子也是同一個端子。

2 按下示波器前面板上的 [默認設(shè)置]。

3 將通道 1 設(shè)置為 1.0 V/div。

4 將通道 1 偏移／位置設(shè)置為 0.0 V（默認設(shè)置）。

5 按觸發(fā)電平旋鈕，以將通道 1 上的觸發(fā)電平設(shè)置為約 50%。

6 按 [2] 前面板鍵以打開通道 2。

7 將通道 2 設(shè)置為 1.0 V/div。

8 將通道 2 偏移／位置設(shè)置為約 +3.5 V。

9 將示波器的時基設(shè)置為 200.0 μs/div。

如果正確補償了探頭，則應(yīng)在示波器顯示屏上看到兩個帶有平坦響應(yīng)的 1 kHz 方波，與下圖類似。現(xiàn)在，讓我們調(diào)整每個探頭上的探頭補償。

使用示波器的 1 kHz 探頭補償信號補償 10:1 無源探頭

10 使用小的“一字”螺絲刀，調(diào)整位于每個探頭主體上的可變電容器。請注意，

此調(diào)整有時位于一些探頭的 BNC 連接端附近。

下圖（不當補償?shù)奶筋^）顯示了通道 1 探頭（黃色波形）補償過度的示例，以及通道 2 探頭（綠色波形）欠補償?shù)氖纠Ｈ绻鷽]有觀察到近乎完美的方波，則應(yīng)重新調(diào)整探頭上的探頭補償，直到示波器上的波形與上圖類似。

不當補償?shù)氖静ㄆ魈筋^

正確調(diào)整探頭后，只要在此示波器上繼續(xù)使用這些探頭，在下次使用示波器時應(yīng)該就不需要重新調(diào)整它們了。

此時，您已完成了本實驗的實踐部分。如果您趕時間，并需要完成本章中最后一個實驗，則應(yīng)跳到實驗 #6，然后讀取本實驗后面其余部分的內(nèi)容。

如何計算示波器探頭電容補償?shù)恼_數(shù)量？

如果您面臨挑戰(zhàn)，請使用以下假設(shè)條件計算正確補償所需的補償電容 (C comp) 數(shù)量：

對于計算所需的補償電容 (C comp) 數(shù)量，最早的方法是使 R tip 和 C tip 并聯(lián)的時間常數(shù) (1/RC) 與 R scope 和 C parallel 并聯(lián)的時間常數(shù)相等。

請記住，C parallel 是探頭／示波器模型中的三個電容元件的組合。

另一種計算方法是使 C parallel 的電容阻抗的 9 倍與 C tip 電容阻抗的 1 倍相等。這將建立電容阻抗產(chǎn)生的衰減常數(shù)，與僅阻性網(wǎng)絡(luò) (10:1) 產(chǎn)生的衰減常數(shù)相同：