如果您在工作中使用了 KeysightInfiniiMax 探头,您可能知道如何在单端或差分模式下应用偏置,但对于采用偏置后对测量的影响却未必有一个清晰的印象。根据示波器探头类型和信号性质的不同,使用的偏置也不同。
在本文中,我们将为您解读信号偏置和示波器/探头放大器偏置与探头放大器的动态范围之间的交互影响。第1节:问题: 不同设置产生不同结果
第2节:偏置的内部原理
第3节:建议方法
第4节:如何辨别探头放大器是否已进行压缩
示波器的测量问题: 不同设置产生不同结果
图1的屏幕快照显示了使用两个探头对同一个单端信号进行探测。通道 4 (粉红/红色)在探测时采用差分探头,探头设为"单端"模式;通道 2 (绿色)在探测时采用同一差分探头,但设为 "差分" 模式。
哪种测量是正确的呢?
通道 4 显示的是正确的测量。输入是一个 3.3 V 峰峰值幅度 (额定值) 单端信号,采用 1.5 V 偏置。为什么这些设置会导致不同的结果? 为什么通道 4 的数据是正确的呢?
信号偏置能够耗尽探头的动态范围。当您将"被测信号" (Signal being probed) 对话框设为 "单端" 时,探头会将偏置应用于探头放大器并保存动态范围。当您将"被测信号"(Signal being probed)设为 "差分" 时,所有偏置均会施加在示波器前端,并且信号偏置会耗尽探头放大器的动态范围。当信号超过探头放大器的动态范围时,探头就会提示" 即将被压缩" 。这常常导致信号幅度小于原来的大小,或者出现谐波失真。此处的压缩更确切地应该称为"增益压缩",但也称为"过驱动"、"限幅"和"非线性操作"。
图1.在上面屏幕中,使用不同设置对同一单端信号探测两次,得到两个不同的结果
让我们先了解如何在 InfiniiMax 有源探头放大器上应用偏置。
如使用单端探头探测单端信号,并将"被测信号"(Signal being probed)设为单端,此偏置会应用于探头放大器。如使用差分探头探测单端信号,并将"被测信号"(Signal being probed)设为单端,此偏置会应用于探头放大器。如使用差分探头探测差分信号,并将"被测信号"(Signal being probed)设为差分,此偏置会应用于示波器。
图2.在"探头设