除了明显的电阻性负载之外,还有其它因素,例如电容性负载和电感性负载。
电容性负载
对于任何无源探头设计,频率越高,探头输入电容产生的负载效应越大 – 这无法避免。除了这种负载效应及其带来的测量误差之外,在DUT的反馈回路或控制线路上增加电容相当于在设计中加入了一个低通滤波器 – 会产生非预期后果。
可以这样想象:使用1:1的探头相当于在DUT上加了一个100pF的电容,而使用10:1的探头更接近于在DUT或测试点上加了一个10pF的电容 - 1:1探头比10:1探头更可能对反馈电路产生影响。同样,使用错误的探头探测反馈通路可能严重影响反馈电路的相位裕度,导致状态变化、不稳定和/或振荡。
电感性负载(振铃)
使用无源探头进行探测相当于在测试点和接地之间加上一个串联谐振L-C电路。什么!? 此串联谐振L-C电路由探头的输入电容和接地线组合而成,谐振频率将超过100MHz,如果仅仅缩短接地线,甚至会高达400MHz。如果保持在此频率之下,使用我们一直在推荐的10:1探头即可。
测试点的上升时间加快时,谐振频率将成为问题,串联L-C电路可能“振铃”,显著增加测量结果的误差并改变反馈电路的相位裕度。请记住 – 使用10:1探头可能也还不够 – 对于100MHz以上的频率,您需要考虑其它探头,如有源双极探头或
FET探头(不在本文讨论范围内)。而且,检查大电路板时,我们往往想要延长探针引线,这样做会导致输入信号阶跃变化时发生振铃 – 因此,如果波形完整性不容忽视,尤其是上升时间较快时,不要采取这种做法。