如何消除示波器探头所产生的过冲和振铃现象

如何消除示波器探头所产生的过冲和振铃现象，抑制示波器测试系统自身产生谐振对于真实电路测量的影响?

所有LC电路都可能产生共振，示波器探头也是LC电路。在使用过程中，应避免示波器探头本身产生的共振现象，从而影响信号的真实测量。随着设计电路中信号工作频率的增加，在连接示波器探头时，我们需要更加注意冲击和铃声问题。如果在所用探头的带宽范围内发生共振，很难确定测量干扰是来自电路还是测量探头，影响测试结果的真实性。

首先来认识以下示波器探头阻抗模型，从图1可以看出探头是一个串联谐振电路。对于串联谐振电路，当达到谐振频率点时，系统阻抗降低为最小，引起电压的剧烈变化从而产生过冲或振铃现象。如图2：

示波器和探头测试，要如何抑制过冲和振铃，PRBTEK带大家先了解几个概念和公式：

谐振指的是电路中的感应电抗和电容电抗在特定频率处相互抵消，这个特定频率就叫做“谐振频率”。电感器电抗和电容器电抗的值在谐振频率处变为相等，两者相互抵消，最终相加之和为零。因此 2πfL=1/2πfC

谐振频率计算公式：

谐振强度可通过指数Q(质量因子)来表示。Q越高表示谐振越强。

对于串联谐振电路来说 Q=2πfL/R ，f是谐振频率，进一步推导可以得出Q的公式：

由公式看出，抑制探头自身产生过冲和振铃的方法：

1. 根据谐振频率计算公式可以看到，减小电感，提高谐振频率，谐振频率移至示波器和探 头带宽之外，从而尽量减少对测量的影响。参考图1探头阻抗结构图，在测试时尽量减少测试引线和接地线长度从而降低电感。(每英寸电线会产生高达 25-nH的电感到探头等效电路中。)

2. 降低谐振强度Q，根据Q的计算公式，可以增大R，引入阻尼电阻来降低谐振强度,抑制测试系统中产生过冲和振铃。

实例：4GHz有源探头+5cm连接附件：

以上是普科科技PRBTEK整理的关于如何消除示波器探头所产生的过冲和振铃现象的介绍，PRBTEK为用户提供多品牌、多型号的示波器探头，比如泰克/TEKTRONIX、是德科技/KEYSIGHT、知用/CYBERTEK和品致/PINTECH等国内外知名品牌，如果您在选型或者使用过程中有任何问题，欢迎访问普科科技PRBTEK官网。

　　审核编辑：汤梓红