可以看出，在60MHz以上的頻率，幅度已經(jīng)產(chǎn)生了超過(guò)3dB的過(guò)沖，而到達(dá)100M左右時(shí)，過(guò)沖到最大幅度。所以如果采用地夾，測(cè)量超過(guò)60MHz的信號(hào)就會(huì)產(chǎn)生比較大的失真。正確的方式應(yīng)該是采用接地彈簧。接地彈簧具有非常小的電感，可以大大提升探頭的帶寬。

圖 12  接地彈簧示意圖

四、測(cè)量位置選擇

對(duì)于高頻信號(hào)而言，PCB走線已經(jīng)不能簡(jiǎn)單當(dāng)做短路線來(lái)處理，而是需要考慮到線路上的傳播延時(shí)、信號(hào)反射等方面的影響。傳統(tǒng)低速信號(hào)之所以可以不考慮PCB走線的影響，是因?yàn)槠洳ㄩL(zhǎng)較長(zhǎng)，PCB走線的長(zhǎng)度可以忽略不計(jì)，從而當(dāng)成集中元件來(lái)處理。但是高頻信號(hào)的波長(zhǎng)較短，PCB走線的長(zhǎng)度已經(jīng)不可能再被忽略，信號(hào)也必須從波的角度去考慮。下圖為同一信號(hào)在源端和終端測(cè)量到的波形：

圖 13  不同位置測(cè)量差別圖

之所以會(huì)這樣，是因?yàn)殡娦盘?hào)在PCB上是向波一樣進(jìn)行傳輸。其傳播速度一般是光速的一半。所以會(huì)造成信號(hào)在PCB上傳播會(huì)發(fā)生延時(shí)，且會(huì)根據(jù)特性阻抗的變化而產(chǎn)生反射。上圖中信號(hào)的終端設(shè)備并沒(méi)有進(jìn)行端接，所以當(dāng)信號(hào)來(lái)到終端時(shí)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)反射的波，反射回源端，再經(jīng)過(guò)PCB上的延時(shí)，反射波和發(fā)射信號(hào)發(fā)生疊加，從而產(chǎn)生源端位置的波形。同理，不只是源端，在整個(gè)傳輸線上，發(fā)射信號(hào)與反射信號(hào)都會(huì)發(fā)生疊加，差別在于彼此的相位差不同，疊加波形也不同。

可以看出測(cè)量點(diǎn)位置的選擇，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的巨大差異。所以測(cè)量高速信號(hào)時(shí)，測(cè)量位置離終端設(shè)備越近越好，這樣才能真實(shí)的測(cè)量出終端設(shè)備接受到的信號(hào)是怎樣的波形。

本文中指出了一些測(cè)量高速信號(hào)的一些注意事項(xiàng)，歸納如下：

1.選擇示波器和探頭帶寬時(shí)至少要選擇被測(cè)量方波信號(hào)的5次諧波頻率以上的帶寬。

2.測(cè)量高速信號(hào)時(shí)，需要選擇×10或者更高輸入阻抗的探頭。

3.接地方式的選擇，應(yīng)該盡可能的降低接地回路電感，如使用接地彈簧。這樣才能真正發(fā)揮測(cè)量系統(tǒng)的帶寬。

4.測(cè)量高速信號(hào)時(shí)，測(cè)量位置離終端設(shè)備越近越好，這樣才能真實(shí)的測(cè)量出終端設(shè)備接受到的是怎么樣的信號(hào)。

以上就是本文的主要內(nèi)容。ZDS4054 Plus示波器具有500MHz帶寬，可以真實(shí)測(cè)量100MHz的方波信號(hào)，配合探頭可以實(shí)現(xiàn)9pF的輸入電容，大大降低測(cè)量負(fù)載效應(yīng)，可以很好的測(cè)量大多數(shù)高速信號(hào)。