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常用電子儀器的使用注意事項(xiàng)

文章來(lái)源:http://seoxm.net.cn/news/16.html    時(shí)間:2014-03-08

  作為信號(hào)源一類(lèi)的儀器,其輸出阻抗都是很低的,通信系列的儀器(例如高頻信號(hào)發(fā)生器等)典型值是50Ω,電視系列的儀器典型值是75Ω(例如掃頻儀的掃頻輸出端或電視信號(hào)發(fā)生器的射頻輸出端)。雖然有的低頻信號(hào)發(fā)生器也有幾百歐姆輸出阻抗的輸出端子,但是作為電壓輸出的端子,其輸出阻抗一般不會(huì)超過(guò)1KΩ(低頻信號(hào)發(fā)生器的功率輸出端子除外)。之所以信號(hào)源的輸出阻抗一般都做得很低,是因?yàn)樾盘?hào)源是產(chǎn)生信號(hào)的。在測(cè)量過(guò)程中,它是要將自己的信號(hào)耦合到被測(cè)電路上的,如果信號(hào)源的阻抗做得很低,就很容易將信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)耦合到輸入阻抗較高的被測(cè)電路上。另外,對(duì)于高頻測(cè)量,由于通信設(shè)備和電視設(shè)備一般射頻輸入端的阻抗是50Ω和75Ω,故而將儀器的輸出阻抗設(shè)定在50Ω和75Ω,在測(cè)量過(guò)程中,就可以滿足所要求的阻抗匹配。

  一般,在低頻測(cè)量中,并不非要阻抗匹配不可。大多數(shù)情況是被測(cè)電路的輸入阻抗比信號(hào)源的輸出阻抗大得多,對(duì)信號(hào)源而言,往往可等效為開(kāi)路輸出(即空載)。而在高頻情況下,一般是非要阻抗匹配不可,否則由于反射波的影響,會(huì)造成耦合到被測(cè)電路上的信號(hào)幅度與饋線的長(zhǎng)短有關(guān),從而會(huì)造成耦合到被測(cè)電路輸入端的信號(hào)幅度與信號(hào)源上的指示值不同,這就會(huì)造成測(cè)量結(jié)果的不正確。當(dāng)測(cè)量頻率上升到幾十兆乃至上百兆時(shí),這種影響就會(huì)變得顯著。

  例如:對(duì)于掃頻儀,當(dāng)進(jìn)行"零分貝校正"時(shí),如果阻抗不匹配,則在頻率較低的頻段,屏幕上的掃描線是直的(不是指基線),但是在較高頻率的頻段,掃描線就會(huì)變得起伏不平。這尤其對(duì)于寬頻帶測(cè)量,就會(huì)帶來(lái)較大的誤差。

  另外,信號(hào)源耦合到被測(cè)電路上的信號(hào)幅度在匹配和非匹配狀態(tài)下是不同的,儀器面板上所指示的輸出幅度一般要么是空載輸出的幅度,要么是匹配輸出的幅度,這可通過(guò)儀器使用說(shuō)明或通過(guò)實(shí)測(cè)來(lái)確定。如果被測(cè)電路的輸入阻抗不是比信號(hào)源輸出阻抗大得多,也不與信號(hào)源的輸出阻抗相匹配,則不可以通過(guò)信號(hào)源的面板指示來(lái)確定耦合到被測(cè)電路上的信號(hào)幅度,而要通過(guò)實(shí)測(cè)確定。

  作為電壓表(例如晶體管毫伏表)或示波器一類(lèi)的從被測(cè)電路上取得信號(hào)來(lái)測(cè)量的儀器,一般的輸入阻抗都較高,典型值為1MΩ,有的(例如示波器)還標(biāo)有輸入電容(例如25pF)。之所以它們阻抗要做得較高,是因?yàn)檫@樣可以使得它們對(duì)被測(cè)電路的影響較小。但是,當(dāng)被測(cè)電路的輸出阻抗大到與它們的輸入阻抗相比擬時(shí),則儀器的輸入阻抗對(duì)被測(cè)電路的影響就變得顯著了,這時(shí)測(cè)量結(jié)果往往不準(zhǔn)確了(每當(dāng)遇到這種情況時(shí),這一點(diǎn)往往容易被初學(xué)者所忽略)。

  對(duì)于儀器的輸入電容來(lái)說(shuō),在低頻情況下對(duì)測(cè)量沒(méi)有什么大的影響。但是在高頻情況下,有時(shí)就得小心。例如用示波器直接測(cè)量一個(gè)沒(méi)有經(jīng)過(guò)緩沖的振蕩器,由于示波器輸入端的電容直接并聯(lián)在被測(cè)振蕩器上,就會(huì)對(duì)振蕩器的工作有影響,所得到的測(cè)量結(jié)果也就不準(zhǔn)確。


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