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淺談函數(shù)發(fā)生器輸出阻抗與輸出振幅的關(guān)系

要長(zhǎng)高 ? 來(lái)源:南山掃地僧 ? 作者:南山掃地僧 ? 2022-06-20 16:58 ? 次閱讀
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如下圖所示虛線左側(cè)為函數(shù)發(fā)生器內(nèi)部等效電路,為一個(gè)電壓源及一個(gè)一般為50Ω的內(nèi)阻構(gòu)成,虛線右側(cè)為輸出端,接了一個(gè)輸出負(fù)載;函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)并不是完全加在輸出負(fù)載上,而是等效為一個(gè)分壓電路,公式如下圖。詳細(xì)介紹Vgen為函數(shù)發(fā)生器實(shí)際輸出電動(dòng)勢(shì),Vload為負(fù)載分到的電壓,R0為函數(shù)發(fā)生器內(nèi)阻,Rload為輸出負(fù)載。

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通過(guò)公式計(jì)算得知,輸出阻抗設(shè)置為High-Z時(shí),函數(shù)發(fā)生器實(shí)際輸出電動(dòng)勢(shì)和屏幕顯示的Amplitude是一致的;而設(shè)置為50Ω時(shí),函數(shù)發(fā)生器實(shí)際輸出值是屏幕顯示的Amplitude的2倍,如下圖。輸出阻抗設(shè)置為50Ω時(shí),我們想要輸出振幅為1.5V的波形,實(shí)際輸出測(cè)出的振幅為3V左右,這是為什么呢?

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這是因?yàn)檩敵鲎杩乖O(shè)置為50Ω時(shí),函數(shù)發(fā)生器認(rèn)為輸出端接了一個(gè)50Ω左右的輸出負(fù)載,構(gòu)成了分壓電路,為了使輸出能達(dá)到1.5V,函數(shù)發(fā)生器實(shí)際輸出電動(dòng)勢(shì)得達(dá)到3V后,接入的一個(gè)50Ω的輸出負(fù)載才能分得1.5V左右的電壓。為此我們?cè)谳敵龆私尤?1Ω左右的負(fù)載,輸出波形振幅就和設(shè)置的Amplitude一致了,如下圖。因此,一般情況下,應(yīng)把輸出阻抗output load設(shè)置為High-Z模式,防止輸出電壓過(guò)高損壞被測(cè)物。

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如何設(shè)置輸出阻抗總結(jié):

1. 如果是接電阻:

如果接50歐姆負(fù)載,就要設(shè)置OutputChannel Load為50歐姆。

如果接高阻負(fù)載,就要設(shè)置OutputChannel Load為高阻。

2. 如果是接無(wú)損傳輸線:依賴于是否加端接:

如果末端加了端接,就要設(shè)置輸出為50歐姆。

如果末端沒有端接,就要設(shè)置高阻。

可以把無(wú)損耗的傳輸線,看成透明的。只是把電壓從一個(gè)地方傳到另外一個(gè)地方。

這結(jié)論的是基于信號(hào)源內(nèi)阻是50歐姆得出的。(即源端端接)

實(shí)際上,從傳輸線理論來(lái)說(shuō),對(duì)于電平傳輸來(lái)說(shuō),無(wú)損傳輸線都是透明的,不恰當(dāng)?shù)亩私又皇钱a(chǎn)生了過(guò)沖和振鈴,最終的電平都相當(dāng)于把目的端直接連接到源端。

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