測量儀器本質(zhì)是負載，是負載！
前不久有客戶打電話問我這樣一個問題：為什么我用FLUKE的源輸出一個標準的200M信號，再接入ZDS2022示波器的時候發(fā)現(xiàn)測出來的幅值跟理想差別很大呢？
在回答這個問題之前，我先講一個故事。
上中學的時候，我對示波器的印象是這樣的：
（好流弊呀，接上之后信號直接顯示出來啦！簡直是測量界的哆啦A夢?。。?/p>
后來在大學實驗，我對示波器的印象是這樣的：
（數(shù)字示波器果然厲害，不但能捕獲波形，還標配了協(xié)議分析和解碼，吊炸天！）
后來進入了致遠電子，我對示波器的印象是這樣的：
（好激動，我要拆開來看看你里面是什么樣子的?。。。?/p>
然后又是這樣的：
（那么多芯片！@#￥%……&，天這么冷，我還是覺得吃個火鍋做個水療更有意思一些……）
好了，您現(xiàn)在要是問我示波器是什么，我會回答您：示波器，就是一個能顯示被測電路波形的負載嘛！
太羅嗦？好吧，六個字，示波器是負載。夠簡單了吧！下面進入主題。
既然示波器本質(zhì)是負載，那么測量本身就是一個給被測電路加載的過程。我把探頭連上之后，星星還是不是那個星星，月亮還是不是那個月亮，就很難說了，要看負載效應(yīng)。
負載效應(yīng)：有兩部分會影響，一部分是示波器本身的輸入阻抗，一部分是探頭的阻抗。
測量系統(tǒng)夾在電路上之后會不會有很大的影響呢？看模型。
示波器測量信號，等效的模型為：
接上了探頭之后，測量系統(tǒng)就變成了下圖：（此處以常用的帶補償高阻無源探頭為例）
對于普通的低頻信號來說，測量系統(tǒng)對被測電路的影響越小越好。因此，常規(guī)的低頻信號測量只需使輸入阻抗處于默認1MΩ即可，此時相當于在測量電路兩端并聯(lián)一個很大的電阻，對被測電路影響就很小，測量結(jié)果也會相對的準確。
對于高頻信號來說（如200Mhz正弦波），此時就需要考慮示波器的容抗特性了。此時的信號輸出端（如文首提到的FLUKE信號源）一般為50Ω左右的電阻，根據(jù)信號完整性原理，一定要考慮測量過程中的阻抗匹配。為了避免信號反射，必須保證測量系統(tǒng)阻抗也是50歐姆。
好了，該說的都說了，回到開頭那個問題，為什么測量高頻信號（200M左右）感覺幅值測不太準呢？答案可能就在輸入阻抗這里！根據(jù)阻抗匹配的原則，源的輸出一般要求外部負載為50Ω。如果阻抗不匹配，測量的過程中就不可避免傳輸線上的信號反射，從而造成測量信號的幅值不準確的現(xiàn)象。
那么問題來了，如果我的示波器測量高頻信號（如200M）該如何操作才測得比較準呢？
如果信號輸出后并未經(jīng)過任何傳輸線，使用標配的無源高阻探頭，將探針直接點在信號輸出點上測量即可。這也是我們最推薦的做法。
如果信號輸出后經(jīng)過線纜傳輸，無論是PCB走線還是線纜，都必須進行阻抗匹配。此時有兩種方法：
一是使用標配的無源高阻探頭，由于探頭的輸入阻抗很高，不能做為端接負載，為保證源信號的質(zhì)量，需要另外的負載對源信號進行端接。
二是把示波器的輸入阻抗設(shè)置為50Ω。這樣，示波器的輸入阻抗可以為源信號提供有效的端接。但如果我的示波器不可選50Ω阻抗怎么辦呢？小事情，出門轉(zhuǎn)某寶，搜阻抗轉(zhuǎn)換器即可。
