示波器交流耦合時(shí)零狀態(tài)響應對測量的影響

　　1 現象

　　當一個(gè)信號既包含直流成分，又包含交流成分，而我們又只關(guān)心其交流成分時(shí)，往往使用示波器的交流耦合方式對信號進(jìn)行測量。但是在信號剛接入示波器的瞬間，測試者往往能觀(guān)察到信號的直流分量，經(jīng)過(guò)一段穩定時(shí)間之后得到的才是純交流的測試結果。如圖 1。

　　2 原理分析

　　這種現象是示波器電路的零狀態(tài)響應造成的。示波器內部用一個(gè)串聯(lián)在信號通路上的隔直電容實(shí)現交流耦合功能，由信號、示波器組成的電路，其簡(jiǎn)化的等效形式如下圖：

　　其中，Udc是被測信號的直流成分，可等效為一個(gè)理想電壓源;C是隔直電容，它上面的電壓降用Uc表示;R是后級負載的簡(jiǎn)化，它上面的電壓降用U表示，也就是我們關(guān)注的測量值的直流分量。

　　圖中的S為開(kāi)關(guān)，我們用S的通斷來(lái)待表信號是否接入示波器。假設信號在t=0時(shí)刻接入示波器電路，則t<0，S是斷開(kāi)的;t≥0時(shí)，S是閉合的。由于t<0時(shí)，電壓源Udc尚未接入電路，電路中無(wú)源元件的電壓、電流狀態(tài)均為0，該問(wèn)題可使用零狀態(tài)響應的方法進(jìn)行分析。