探頭接地環路的自感分析

當采用常規的10：1示波器探頭測量數字設備時，性能劣化的主要因素來源于其接地導線的自感。廠商提供的探頭性能指標，是將測試夾具直接連接到探頭頂尖和探頭外屏蔽層測量得到的數據。探頭帶寬的測量在沒有使用接地引線情況下得到的。數字系統工程師父們通常使用的探頭頂部是一個塑料外殼的夾子，而從探頭套管中間引出一根導線作為接地引線，因此我們需要分析一下這些改變對探頭性能的影響。

圖3.4是一個典型的示波器探頭裝置。探頭的尖端與被測電路相連，而接地引線則將探頭外殼和測試電路上一個方便的地參考點相連。注意，地連接是通過幾英寸長的一根完成的。

對于這個探頭裝置實例，其等效電路如圖3.4的下部所示。這里假設示波器探頭的輸入阻抗為10PF的電容并聯一個10M的電阻。可以看到，流入探頭的電流必然經過地回路到其源端。地回路的自感，也就是圖中的串聯的電感L1，對這個電流具有阻抗作用。

自感L1是如何影響測量的呢？把L1的電抗計算到探頭的輸入負載阻抗中，得到一個有限的上升時間。我們將要計算L1的數值，得出10~90%上升時間，并討論它的意義。