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示波器与探头导线的关系
在探讨示波器的结构时,示波器探测头都有两根导线,一根用于连接测试电路与示波器的垂直放大器(称为传感线)另一根用于连接示波器机壳地和本地电路的数字逻辑地(称为屏蔽线)。通常,我们只需要考虑示波器对传感线电压的响应。
示波器的机壳地和逻辑地之间的任何电压差都可以在屏蔽线中引起电流。在图1中,通过屏蔽线电阻R屏蔽的屏蔽线电流发生了压降V屏蔽。探测头电缆的中央导体,也就是传感线,没有传导屏蔽电流,因此它上面并没有压降。
当传感线和屏蔽线都连接到工作电路的地时,两条线上的不同压降会在示波器的垂直放大器上反映两者的电压差。我们无从知道这个电压差是由探测头电缆远端的实际信号发生的,还是由屏蔽电流发生的。虽然我们希望示波器显示无电压,它可显示的就是屏蔽电压。
示波器对屏蔽电压的响应,就好像它是一个真正的信号一样。
屏蔽电压与屏蔽线电阻成正比,而不是与屏蔽线的电感成正比。这是因为屏蔽层导体和中央导体之间是磁耦合。流过屏蔽环路的电流发生的任何变化的磁场,都共同环绕于屏蔽导体和中央导体,在两个导体上感应出相同的电压。感应电压在两个导线上同时存在,而电阻压降只出现在屏蔽线上。
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