探头及附件的准确度如何验证？

探头及附件的准确度如何验证呢，今天我们通过一则实例来学习一下。

被测信号是一种时钟信号，频率为456MHz，边缘时间约为65ps，分别使用不同类型的探头和探头附件进行测试。

A图是用1169A差分探头和N5381A12GHz焊接探头附件的测试结果，几乎完全再现了被测信号;

B图为使用500MHz无源探头的测试结果，显示信号完全失真;

C图是用12GHz的1169A差分探头和较长的测试引线测试结果，显示的信号有很大的过冲;

D图是用4GHz的1158A单端探头和较长的测试引线测试结果，显示的信号几乎是正弦波，失真较大。

图1 不同探头附件测试结果对比

从图中可见探头和探头附件对测试精确度的影响是非常大的，是我们测试高速信号应该重点注意的内容之一。那我们应该如何验证探头和探头附件呢?

验证探头和探头附件需要使用一台脉冲码型发生器(如:81134A，3.35GHz速率，60ps边沿的脉冲码型发生器)，如果示波器自带高速信号输出功能，也可以使用示波器的这个辅助输出口代替脉冲码型发生器(如: Infiniium示波器的AUX OUT端口可以发一个高速时钟： 456MHz频率，约65ps边沿)。另外，需要同轴电缆和测试夹具(Infiniium示波器配置的探头校准夹具可以作为探头和探头附件验证测试夹具)。测试夹具的外表是地(Ground)，里面走线是信号(Signal)，如下图所示。使用时，通过同轴电缆把一端接到脉冲码型发生器或示波器的辅助输出AUX OUT端口，另外一端通过适配器连接到示波器的通道1上。

图2 探头验证夹具

然后把被验证的探头连接到通道2上，探头通过探头附件可以接触到测试夹具的信号和地(如果是差分探头，那么把+端连接到测试夹具的信号线，把-端连接到测试夹具的地上)。

1、如果探头不接触信号线，则屏幕上会出现一个原始波形，存为参考波形;

2、当用探头探测信号线时，通道1的波形会发生变化，这个变化后的波形就是被探头和探头附件影响后的被测信号;

3、这时，连接探头的通道2会出现一个波形，这个波形是探头测试到的波形;

4、通过对比参考波形，通道1的波形，和连接探头的通道2的波形，就可以直观的看出或通过测试参数读出三者的差别，可以验证探头和探头附件的影响。

图3 探头验证连接和原理

下图是一个实际验证的例子。图A通过同轴电缆将示波器的AUXOUT连接到测试夹具上，测试夹具的另一端通过SMA-PBNC适配器连接到示波器的一个通道上(例如，连接到通道3)，并将探头连接到通道1上。此时，调整屏幕上的波形，使边缘阶跃波形出现，如图C所示，并将此波形存储为参考波形。如图B所示，测试夹具上测试验证探头和附件点。如图D所示，屏幕上有三个波形。蓝色为参考波形，绿色为受探头影响的被测波形，黄色为探头显示的波形。通过测试上升时间参数和过冲参数，可以确认探头和探头附件的性能。

图4 探头验证实例

以上就是关于探头及附件准确度验证，如您使用中还有其他问题，欢迎登录西安普科电子科技。
 

审核编辑：汤梓红