是德示波器探头负载实验-实验室实验和探测教程
将是德示波器探头连接到在线测试点时，探头本身成了被测电路的一部分，并且会影响测量结果。这通常称为"探头负载"。这个实验使用简单的2电阻分压器网络，将从实证角度显示与频率相关的探头阻抗如何显著地影响测量精度。
一、所需的设备和元器件
– 2通道示波器(≥50MHz带宽)
– 函数发生器(≥10MHz)
– 两个标准10:1无源示波器探头
– 面包板
– 两个10kΩ电阻器
二、补偿探头
创建电路并进行实验之前，适当地补偿示波器探头是非常重要的，否则测量结果将不精确。要想补偿探头，连接示波器的通道1输入与位于示波器前面板的 探头补偿测试端子之间的一个探头。连接示波器通道2输入与相同的探头补偿 测试端子之间的第二个探头。不要忘了将两个探头的地线连接到示波器前面板 的接地端子。之后，将两个输入通道的探头衰减因数设置为10:1 (10比1)。注 意，某些高端示波器将检测是否已连接 10:1 探头，然后自动为您设置探头衰减因数。
接着，设置每个通道的V/div设置和sec/div设置，以便在示波器显示屏上显示一个或两个周期的探头补偿信号。探头补偿信号通常是一个1 kHz方波，因此 适当的sec/div设置应为200μsec/div。
如图 1 所示，使用一个小一字螺丝刀调整每个探头的可调补偿电容器，以使两 个波形都是"平坦"的响应。这个可调的电容器在探针附近或是探头的一部分， 靠近它插入的示波器 BNC 输入端。
图1: 调整每个无源探头的探头补偿
图2: 使用示波器的 1 kHz 探头补偿信号对10:1 无源探头进行补偿。
图3: 补偿不正确的探头。
图 2 显示如果适当地调整每个探头的探头补偿，正常的通道 1 和通道 2 波形图 像。图 3 显示通道1 探头(黄色波形)过补偿和通道 2 探头(绿色波形)欠补偿的实 例。
探头补偿都包括什么?我们随后将会了解。
创建实验, 预测结果并测量结果
图4: 2 电阻分压器网络。
如图 4 的原理图所示，使用面包板和两个 10 kΩ 电阻创建 2 电阻分压器网络。 注: 如果您没有面包板，请将两个电阻焊接到一起，而不是通过长电缆和线夹将它们简单地连接到一起。长电缆会将电感加入到这个实验中，这是我们想要避免的。启动函数发生器并通过示波器执行任何测量之前，请回答以下问题:
现在让我们测试这个电路，并与预测结果进行比较。
三、函数发生器设置和连接:
1.将输出负载阻抗设置为High Z (而不是50 Ω)
2.将波形形状设置为Sine Wave
3.将幅度设置为5Vpp
4.将偏置设置为0.0V
5.将频率设置为10kHz
6.将发生器的输出端连接到R1。
7.将发生器接地端连接到电路接地。
四、示波器设置和连接:
1.连接Vin与接地端之间的通道1探头。
2.连接Vout与接地端之间的通道2探头。
3.使用手置光标或自动执行测量，或简单地计算格数再乘以垂直标度因数 (1.0V/div)来测量Vin 和Vout (峰峰值)。etup选项。
4.确保示波器两个通道的探头衰减因数仍设置为10:1。
5.将通道1和通道2的垂直标度设置为1.0V/div。
6.使用垂直位置/偏置控制键使通道1和通道2波形位于屏幕的中心。
7.将水平标度(时基)设置为20.0μs/div。
8.将通道 1 的上升边沿触发大约设置为 0.0Volts (典型的默认设置)。
9.使用手置光标或自动执行测量，或简单地计算格数再乘以垂直标度因数 (1.0V/div)来测量Vin 和 Vout (峰峰值)。
现在，示波器将会显示类似于图5的图像
图 5: 使用示波器的两个通道测量10 kHz时 的 V in 和 V out
记录测量结果:
Vin @10kHz= ____________
Vout @10kHz= ___________
Vout/Vin @10kHz= _______
是否非常接近您最初预测的结果? _____________
现在，将函数发生器的频率设置更改为10 MHz。再将示波器的水平时基设置 更改为 20.0 ns/div，以便查看这个更快的输入信号。再次测量 Vin 和 Vout。此 时，示波器将会显示类似于图 6 的图像。
图 6: 使用示波器的两个通道测量10MHz时 的Vin和Vout 。
记录测量结果:
Vin @10kHz= ____________
Vout @10kHz= ___________
Vout/Vin @10kHz= _______
是否接近预测的结果? __________________
如果不是，原因是什么?____________________________________
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