在使用示波器的时候,你有没有碰到这种现象,就是测试的波形常常会有振铃信号。
比如下面波形,3.3V的高电平,直接冲到了4.36V

测试的探头通常是下面这种连接方式,用的是鳄鱼夹接地。

如果换一种接地方式,比如弹簧接地环,如下图,波形会有差异吗?

测试的波形如下,可以看到波形过充明显减小。

这是为什么?
本文将按如下几点讲解:
1、示波器接地鳄鱼夹是个什么东西?
2、仿真对比直接接地和鳄鱼夹接地波形。
下面分别说明。
1、示波接地器鳄鱼夹是个什么东西?
长下图这样。

用万用表量一下,如下图。

电阻为0欧姆,是不是就等效为一个0欧姆电阻?结论是否定的。
我们继续。把这个东西焊接到射频开口电缆上,然后接到网络分析仪测试S参数。

下面是网络分析仪测试的截图,截取了不同频点阻抗特性,表现为电感特性,如果频率继续升高,会表现为电容特性,即史密斯圆图的下半区。
不同频点的电感值如下:
10MHz:141nH
100MHz:146nH
300MHz:166nH



2、仿真对比直接接地和鳄鱼夹接地波形。
理想接地仿真波形如下图,几乎无过充:

用鳄鱼夹后仿真波形如下图,过充超过了4V。

现象解释:
示波器测试电路简化如下图:

由于接地鳄鱼夹是一条导线,它具有一定的分布电感。这种电感会与探针电容发生相互作用,从而在一定频率下产生振铃效应。这种振铃效应是由L和C值决定的。
虽然这种振铃效应不可避免,但通过使用尽可能短的探针接地引线(比如接地弹簧),可以减轻其影响。
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