探頭測(cè)量結(jié)果分析

為什么探頭接地點(diǎn)靠近信號(hào)源會(huì)比較好呢？最主要的原因是從根本上減少了探頭組件的接地回路自感。減少了自感，則減少了探頭上升時(shí)間，見(jiàn)式（）和式（）還降低了Q值見(jiàn)式（）

地線自感必須小到何種程度才能夠保證低的Q值和較快的上升時(shí)間呢？可以用一個(gè)比較短的線來(lái)代替麻煩的刀片方式嗎？表3.1列出了測(cè)量TTL和ECL電路時(shí)各種接地環(huán)路自感值對(duì)應(yīng)的10~90上升時(shí)間和Q值。

對(duì)于10PF的探頭，要想使TTL電路上升時(shí)間為1NS時(shí)有比較小的過(guò)沖，必須使環(huán)路自感小于10NH，對(duì)于ECL電路而言，環(huán)路自感的要求更低。

為了減少環(huán)路自感，我們用一根較粗的接地引線替換圖3.4中的接地引線，如果原來(lái)的接地線是AWG24，那么現(xiàn)在我們?cè)囉肁WG18，這時(shí)導(dǎo)線的直徑擴(kuò)大了一倍。重新計(jì)算式（）可得到：

可以看出，作為線徑的函數(shù)，電感的變化有多么慢嗎？線徑擴(kuò)大一倍，而電感值的變化只有15%這個(gè)方程表明，作為線徑的函數(shù)，相對(duì)于線徑的變化，電感值是以對(duì)數(shù)形式緩慢變化的，為了讓電感有較大的改善（例如10倍）我們不得不增加線的直徑，直到導(dǎo)線粗到環(huán)路兩邊的導(dǎo)線都貼到一起。

另一方面，線的硬度與線的徑的立方成正比，它會(huì)隨著線徑的增加顯著增長(zhǎng)。硬件度和電感系數(shù)是互相制約的。通過(guò)增加線徑來(lái)解決探頭自感問(wèn)題的做法并不可行。

電感值與線的長(zhǎng)度和所圍成的環(huán)路面積基本成正比關(guān)系。通常用來(lái)解決電感問(wèn)題的方法包括減小線的長(zhǎng)度，或降低環(huán)路面積的大小，而并不是增大線徑。

表3.1表明，2PF的探頭比10PF的探頭有更好的上升時(shí)間，但當(dāng)測(cè)量低源端阻抗信號(hào)時(shí)，會(huì)遇到更高Q值的問(wèn)題。