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差分探頭輸入阻抗:高阻值與平衡性的奧秘
admin
2025-09-10 14:58:04
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在高速數(shù)字電路或精密模擬測量中,差分探頭是工程師不可或缺的工具。它的核心使命是精準提取差分信號,而實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵,就在于其輸入阻抗特性。
何為輸入阻抗?
輸入阻抗是指探頭接入被測電路時所呈現(xiàn)的阻抗負載,包括電阻成分和電容成分。它之所以重要,是因為探頭會從被測電路中汲取能量,相當于給電路增加了一個負載。理想情況下,探頭應(yīng)如同“隱形”一般,不影響原電路工作狀態(tài)。
高阻抗:輕盈的聆聽
大多數(shù)差分探頭采用高輸入阻抗設(shè)計(典型值為1MΩ電阻并聯(lián)數(shù)pF電容)。高電阻意味著從信號源汲取的電流極小,減小了對被測電路的分流效應(yīng);低電容則有助于降低高頻信號衰減,確??焖僮兓男盘柲鼙恢覍嵾€原。若阻抗過低,會嚴重加載電路,導致信號幅度下降和波形畸變。
平衡性:共模抑制的基石
差分探頭的精髓在于共模抑制能力(CMRR),而這高度依賴兩個輸入通道間阻抗的精確匹配。若正負輸入的阻抗(包括電阻和電容)存在失配,共模噪聲便無法被完全抵消,部分會轉(zhuǎn)化為差分誤差,污染測量結(jié)果。因此,優(yōu)秀的差分探頭不僅阻抗高,更追求極致的通道間平衡。
選擇和使用差分探頭時,務(wù)必關(guān)注其輸入阻抗參數(shù)。在高阻抗電路(如傳感器輸出、高阻分壓網(wǎng)絡(luò))中,高輸入阻抗至關(guān)重要。而在高頻或極高速數(shù)字測量中,電容的影響會變得突出,低輸入電容變得與高阻抗同樣重要。