測量高頻信號時(shí)千萬(wàn)別用鱷魚(yú)地線(xiàn)

　　對于高頻信號測量時(shí)，探頭的鱷魚(yú)接地線(xiàn)是萬(wàn)惡之源，無(wú)論多好的儀器都無(wú)法發(fā)揮價(jià)值，這是為什么呢?

　　1、高頻晶振實(shí)測對比

　　我們先來(lái)感受一下，探頭地線(xiàn)長(cháng)與短其測量結果有何不同。

　　以晶振信號測量為例，如圖1所示為常規的鱷魚(yú)線(xiàn)接地測量方法，可看到信號過(guò)沖嚴重伴隨振蕩，和想像中的方波不一樣。而圖2所示的短地線(xiàn)彈簧接地測量方法，波形端正不少，顯然資深工程師的方法沒(méi)錯。

　　圖1 常規(鱷魚(yú)線(xiàn))測量方法(錯誤)

　　圖2 短地(彈簧地)測量方法(正確)

　　2、核心區別：電感

　　種種跡象表明兇手就是“地線(xiàn)”那證據在哪呢?

　　且看圖解，如圖3所示為示波器使用探頭進(jìn)行信號測量理論上的等效模型。探頭與示波器組成具有一定輸入電阻和輸入電容的測試設備;被測量信號等效為具有一定內阻與工作負載的源。

　　圖3 理論測量等效模型

　　由于地線(xiàn)是一根導線(xiàn)，因此它有一定數量的分布式電感，線(xiàn)越長(cháng)電感則越大。常規的測量方法就會(huì )由鱷魚(yú)線(xiàn)引入分布式感，此時(shí)它的等效模型如圖4所示的LG電感，這一電感將與探頭電容相互影響，在LG和CP值確定的某個(gè)頻點(diǎn)上形成諧振，導致減幅振蕩現象的產(chǎn)生。

　　圖4 長(cháng)地線(xiàn)(鱷魚(yú)線(xiàn))測量等效模型

　　諧振點(diǎn)在頻域及時(shí)域的影響如表1中所列圖示。其中短地線(xiàn)(彈簧地)測量用圖3所示模型分析;長(cháng)地線(xiàn)(鱷魚(yú)線(xiàn))測量用圖4所示模型分析。

　　可以發(fā)現，長(cháng)地線(xiàn)測量對應的時(shí)域響應，其特征和我們前面常規(鱷魚(yú)線(xiàn))測量的波形相似，也驗證了理論分析的正確性。

　　探頭地線(xiàn)在電路中增加了分布電感;地線(xiàn)越長(cháng)，電感越大，與探頭的電容形成諧振頻點(diǎn)，會(huì )在快沿脈沖上產(chǎn)生明顯過(guò)沖減幅振蕩。因此測量高頻信號時(shí)，探頭接地線(xiàn)越短越好。

　　總結

　　高頻信號測量時(shí)不能只盯著(zhù)儀器，一定要留意地線(xiàn)，越短越好，寧可自己焊一段短的導線(xiàn)，您也千萬(wàn)別用鱷魚(yú)地。