内容字号:默认大号超大号

段落设置:段首缩进取消段首缩进

字体设置:切换到微软雅黑切换到宋体

线上新葡京赌城网站为什么要进行阻抗匹配?

示波器输入阻抗该选1MΩ还是50Ω?新葡京真人网站

2018-02-09 10:29 出处:新葡京真人网站 人气:   评论(0
新葡京娱乐场,真人网上娱乐,皇冠比分网,太阳城娱乐城,uedbet官网赌博网站新葡京娱乐场,澳门银河,博彩网,澳门金沙,申博娱乐 没记住就设置为首页吧

  提供包括从理论基础到深入的动手实验在内的各种在线和现场的培训,协助您将新一代的设计化为现实。我们整合式的培训项目包括 1000+ 的线上培训课程,网络研讨会和线下研讨会,有助于您使用 TI 产品,开发工具,软件和各类应用设计。

  熟悉示波器的朋友可能都会有过这样的困惑:输入阻抗有1MΩ和50Ω两种,我们到底该如何选择呢?

  想要楚50Ω的由来,我们需要先讲一下传输线。电信号实际上是以电磁波的形式在传输线中的。当传输线的尺寸不再远小于电磁波波长时,就不得不考虑这个“波”的特性了。下图是将一个窄脉冲到100m左右的终端短的网线上时,示波器在信号源端测量到的图片。可以在其上明显看出有一个入射波和一个反射波。

  就像光要在水面才发生反射一样,电信号也是在其传输介质发生改变的时候才会发生反射,为了避免传输线上发生反射,就出现了均匀传输线,如PCB微带线,同轴线等,他们介质均匀,任何一点横截面几何结构相同,这样就可以电信号不会在传输线内发生反射了。

  其实只要信号的瞬时阻抗不变,同样也不会发生反射。瞬时阻抗就是电信号在传输线上某一点所受的阻抗,经过研究发现均匀传输线的瞬时阻抗是个纯阻性的,1MΩ还是50Ω?与频率无关,就像个电阻,而且瞬时阻抗只与传输线的几何结构和填充材料有关,所以又叫做特性阻抗。既然瞬时阻抗像电阻,那我们就给负载并联一个电阻,让其阻值和特性阻抗相等,这样信号就不会反射回来,而是被电阻吸收。您的电也就了。这种方法叫做终端匹配。

  特性阻抗大小会影响信号传输功率、传输损耗、串扰等电气性能,而其板材和几何结构又影响制造成本,这种情况只能找一个折中值。而50Ω正是同轴线的传输功率、传输损耗以及制造成本的一个最佳平衡点。所以大多数高速信号都会采用50Ω特性阻抗系统,形成标准并沿用至今,成为使用最广泛的一种阻抗标准。比如常见的PCIE,其单端阻抗就是要求是50Ω。

  这就是这个50Ω的由来,也是因为如此,示波器上才会有个50Ω阻抗档位。其作用就是用来匹配50Ω系统中的传输线。

  有朋友可能会有疑惑,按的论述,岂不是50Ω的匹配比1MΩ的匹配要好,那还要1MΩ阻抗干什么呢?这就涉及到了示波器的负载效应问题了。

  相信大家都有这种经历,调试一个有问题的电,想看看波形,结果接上探头电就正常了,拿开探头电就又出问题。这就是负载效应引起的。示波器本身是有输入阻抗的,用示波器测量的同时,也不得不将这部分阻抗并联到电中。

  先以示波器在1MΩ阻抗模式为例,其大致可以等效成是1MΩ和一个十几pF的电容并联在一起的形式。

  这个1MΩ是示波器的规范。而电容是我们并不想要但是又不可避免的寄生参数。在DC和较低频时,1MΩ起到主导地位。而当频率超过10MHz以后,电容会成为主要的负载。由于这两个参数的引入,就会使得测量时的信号与原信号有差异,从而使测量结果出现误差。那么差异有多大呢,这也要取决于您的被测电的输出电阻和负载。就按上图的例子来说。根据戴维宁,可变为:

  可知原信号为;;低频信号的差异主要是戴维宁输出电阻Re与1MΩ的分压决定,而高频时,则需要再加上Re与16pF容抗的分压。

  经计算可知,如果Re的值是10Ω,而信号的频率是200MHz,则示波器的负载效应会造成-0.2dB左右的偏差。而如果您系统的Re是25Ω,那么这个偏差会达到-1dB。所以如果测量高频信号,使用10:1无源探头进行测量,因为其寄生电容要比示波器低,通常只有9pF左右的寄生电容。而1:1无源探头通常会有60pF的寄生电容,不能用于测量高频信号。如果10:1探头仍然不能满足您的需求,就要选择寄生电容更小的高频有源探头进行测量了。

  以Re是25Ω为例,信号将从直流开始就被衰减,而且衰减超过-3dB。这时信号就已经被判定为失线Ω匹配后就不能继续以一个旁观者的身份对系统进行测试了。当被测源是一个无载信号源(比如信号发生器),这个信号本身并没有终端匹配电阻,如果我们采用1MΩ阻抗或者探头进行测量,就会在传输线终端产生反射,从而干扰到测量信号,而这时就需要采用50Ω阻抗档位,示波器内部的50Ω电阻可以吸收掉传输线的信号,让反射波降到最小,从而对信号进行准确测量。测试示意图如下图所示。

  1MΩ阻抗和50Ω阻抗档位的设计出发点是不同的,1MΩ档位的出发点是为了让示波器拥有较小的负载效应,可以“安安静静的”做个旁观者。而50Ω档位则是为了消除传输线上的信号反射,将传输线影响降到最低。选择何种阻抗档位,需要根据实际测量情况而定:

  1、当被测信号是一个无负载信号(如信号发生器),且采用50Ω特性阻抗同轴电缆与示波器相连接时,示波器输入阻抗该选则需要使用50Ω阻抗档位。

  2、当被测信号是一个板载信号,有自己完整的终端接收系统时,则需要使用1MΩ阻抗档位直接测量或者使用探头测量。

  3、配合探头测量时,需要注意无源探头都需要使用1MΩ阻抗档位,有源探头则需要根据探头要求进行匹配,一般来说高频探头要求50Ω阻抗档位,低频探头要求1MΩ阻抗档位。

  4、使用无源探头时需要注意,1:1探头通常只有6MHz的带宽。想要更高频率,需要选用带衰减的无源探头。

  本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

  站点相关:嵌入式处理器嵌入式操作系统开发相关总线与接口数据处理消费电子工业电子汽车电子其他技术存储技术综合资讯论坛电子百科嵌入式资源下载嵌入式习题与教程

  相关链接:伟德betvictor 伟德国际2018 伟德betvictor2018 2018betvictor.com betvictor 2018

分享给小伙伴们:
本文标签: 信号源阻抗

相关文章

评论

发表评论愿您的每句评论,都能给大家的生活添色彩,带来共鸣,带来思索,带来快乐。

签名: 验证码: 点击我更换图片

评论列表

    Copyright © 2015-2017 新葡京真人网站 版权所有 网站地图