中心議題：

• 硬件電路測量中的陷阱

解決方案：

• 避免測試儀器和儀表的負載效應和濾波器效應
• 避免測試線材的濾波器效應和負載效應

在zai平ping時shi測ce試shi硬ying件jian電dian路lu的de時shi候hou，經jing常chang會hui遇yu到dao一yi些xie容rong易yi忽hu視shi又you不bu容rong易yi覺jiao察cha的de問wen題ti，但dan是shi我wo們men又you必bi須xu正zheng視shi這zhe些xie問wen題ti的de存cun在zai，並bing想xiang方fang設she法fa減jian弱ruo或huo者zhe消xiao除chu這zhe些xie問wen題ti
，這zhe裏li稱cheng之zhi為wei硬ying件jian電dian路lu測ce量liang中zhong的de陷xian阱jing。

測試儀器和儀表的負載效應和濾波器效應

在用萬用表測(ce)量(liang)電(dian)壓(ya)或(huo)者(zhe)電(dian)流(liu)的(de)時(shi)候(hou)，萬(wan)用(yong)表(biao)都(dou)是(shi)作(zuo)為(wei)一(yi)個(ge)負(fu)載(zai)和(he)測(ce)量(liang)對(dui)象(xiang)並(bing)聯(lian)或(huo)者(zhe)串(chuan)聯(lian)在(zai)一(yi)起(qi)。如(ru)果(guo)測(ce)量(liang)對(dui)象(xiang)的(de)負(fu)載(zai)大(da)小(xiao)和(he)萬(wan)用(yong)表(biao)的(de)等(deng)效(xiao)負(fu)載(zai)的(de)大(da)小(xiao)相(xiang)比(bi)
，如(ru)果(guo)屬(shu)於(yu)相(xiang)同(tong)數(shu)量(liang)級(ji)大(da)小(xiao)，那(na)麼(me)萬(wan)用(yong)表(biao)負(fu)載(zai)就(jiu)一(yi)定(ding)會(hui)對(dui)測(ce)量(liang)對(dui)象(xiang)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)。比(bi)如(ru)測(ce)量(liang)電(dian)壓(ya)，被(bei)測(ce)負(fu)載(zai)的(de)大(da)小(xiao)如(ru)果(guo)是(shi)10K，那na麼me如ru果guo所suo采cai用yong萬wan用yong表biao的de等deng效xiao負fu載zai也ye是shi這zhe個ge這zhe個ge數shu量liang級ji的de
，那na麼me測ce試shi的de結jie果guo一yi定ding會hui有you很hen大da的de誤wu差cha。根gen據ju並bing聯lian電dian路lu中zhong的de分fen流liu理li論lun，如ru果guo要yao減jian小xiao這zhe種zhong誤wu差cha，就jiu必bi須xu選xuan擇ze等deng效xiao負fu載zai大da的de萬wan用yong表biao，並bing且qie是shi越yue大da越yue好hao。一yi般ban而er言yan，指zhi針zhen萬wan用yong表biao在zai測ce量liang電dian壓ya的de時shi候hou，其qi等deng效xiao負fu載zai根gen據ju量liang程cheng的de不bu同tong分fen布bu在zai幾ji十shi千qian歐ou到dao幾ji百bai千qian歐ou數shu量liang級ji，數shu字zi萬wan用yong表biao在zai測ce量liang電dian壓ya的de時shi候hou，因yin其qi采cai用yong了le有you源yuan電dian路lu做zuo為wei等deng效xiao負fu載zai，所suo以yi其qi值zhi一yi般ban根gen據ju量liang程cheng不bu同tong分fen布bu在zai兆zhao歐ou數shu量liang級ji到dao十shi幾ji兆zhao歐ou數shu量liang級ji
，相xiang對dui而er言yan

，其qi對dui被bei測ce對dui象xiang的de影ying響xiang就jiu小xiao很hen多duo
，測ce試shi的de結jie果guo可ke信xin度du也ye比bi較jiao高gao。但dan是shi
，如ru果guo將jiang數shu字zi萬wan用yong表biao看kan做zuo一yi個ge電dian壓ya傳chuan感gan器qi的de話hua，其qi高gao阻zu值zhi的de等deng效xiao負fu載zai，又you會hui容rong易yi拾shi取qu一yi些xie噪zao聲sheng電dian壓ya，所suo以yi也ye會hui引yin進jin一yi些xie測ce試shi上shang的de誤wu差cha
，如ru果guo要yao減jian小xiao這zhe個ge高gao阻zu的de探tan頭tou效xiao應ying，就jiu必bi須xu在zai測ce量liang的de時shi候hou
，表biao筆bi和he表biao體ti盡jin可ke能neng遠yuan離li一yi些xie潛qian在zai的de噪zao聲sheng幹gan擾rao源yuan。矛mao盾dun論lun的de又you一yi次ci體ti現xian在zai這zhe裏li。

再(zai)用(yong)聯(lian)係(xi)的(de)觀(guan)點(dian)來(lai)看(kan)，測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)作(zuo)為(wei)等(deng)效(xiao)負(fu)載(zai)實(shi)際(ji)上(shang)也(ye)參(can)與(yu)了(le)所(suo)測(ce)量(liang)的(de)電(dian)路(lu)的(de)工(gong)作(zuo)
，如(ru)果(guo)要(yao)考(kao)慮(lv)其(qi)影(ying)響(xiang)的(de)話(hua)，一(yi)旦(dan)測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)介(jie)入(ru)了(le)測(ce)試(shi)電(dian)路(lu)，整(zheng)個(ge)電(dian)路(lu)的(de)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)態(tai)就(jiu)發(fa)生(sheng)了(le)變(bian)化(hua)，如(ru)果(guo)測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)對(dui)電(dian)路(lu)的(de)影(ying)響(xiang)比(bi)較(jiao)小(xiao)，那(na)麼(me)這(zhe)個(ge)測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)的(de)影(ying)響(xiang)就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)微(wei)擾(rao)，可(ke)以(yi)忽(hu)略(lve)
，如(ru)果(guo)測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)對(dui)電(dian)路(lu)的(de)影(ying)響(xiang)比(bi)較(jiao)大(da)
，那(na)麼(me)這(zhe)個(ge)測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)的(de)影(ying)響(xiang)就(jiu)是(shi)對(dui)這(zhe)個(ge)電(dian)路(lu)係(xi)統(tong)的(de)一(yi)個(ge)衝(chong)擊(ji)。這(zhe)就(jiu)是(shi)為(wei)什(shen)麼(me)，有(you)時(shi)候(hou)我(wo)們(men)做(zuo)測(ce)試(shi)的(de)時(shi)候(hou)，表(biao)筆(bi)一(yi)旦(dan)放(fang)在(zai)測(ce)試(shi)對(dui)象(xiang)上(shang)
，卻(que)看(kan)到(dao)了(le)測(ce)試(shi)對(dui)象(xiang)自(zi)激(ji)了(le)

，或(huo)者(zhe)不(bu)工(gong)作(zuo)了(le)，或(huo)者(zhe)有(you)莫(mo)名(ming)其(qi)妙(miao)的(de)噪(zao)聲(sheng)出(chu)現(xian)的(de)原(yuan)因(yin)

，這(zhe)個(ge)時(shi)候(hou)，我(wo)們(men)需(xu)要(yao)做(zuo)的(de)就(jiu)是(shi)更(geng)換(huan)負(fu)載(zai)效(xiao)應(ying)小(xiao)的(de)儀(yi)器(qi)或(huo)者(zhe)表(biao)筆(bi)探(tan)頭(tou)。

zaiyongwanyongbiaoceliangjiaoliuxinhaodeshihou，haixuyaozhuyiceliangduixiangdegongzuopinlv，wanyongbiaozuoweifuzaicanyuceliangdeshihou，ruguodanchuncongceliangbiaobixiangwanyongbiaokanjinqu，keyirenweiwanyongbiaoshiyigelvboqi，yinweiqiceliangdianluwufeishiyouyixiedianzu，dianrong，jingtiguanzuchengdeceliangdianlu，namezhegedianlubirancunzaiyigegongzuopinlvfanwei（帶寬）
，如ru果guo在zai這zhe個ge頻pin率lv範fan圍wei內nei測ce量liang，那na麼me測ce試shi結jie果guo有you效xiao，如ru果guo在zai這zhe個ge頻pin率lv範fan圍wei之zhi外wai測ce量liang
，測ce試shi結jie果guo就jiu不bu準zhun確que了le。所suo以yi必bi須xu關guan注zhu測ce試shi儀yi器qi的de頻pin率lv範fan圍wei。這zhe個ge就jiu是shi萬wan用yong表biao的de濾lv波bo器qi效xiao應ying。

tongyang
，zaishiyongshiboqi
，jiaoliuhaofubiao，chaogaopinweifubiaohepinpuyishi，yebixuzhuyixiangyingdefuzaixiaoyinghelvboqixiaoying
，yinggaigenjusuoceshiduixiangdefuzaihegongzuopinlvquxuanzexiangyingdeyiqi。zaiyiqideshuomingshushang，yibandouyoudengxiaofuzaidedaxiaoshuoming，yijigongzuopinlvdeshuoming，zhegebijiaochangjian，feichangrongyilijie。

yibaneryan，celiangdipinjiaoliuxinhaoshi
，ruguodanchunxiangceliangxinhaodedaxiao
，keyixuanzeshuziwanyongbiao，ruguohaixiangkandaoxinhaodeshiyuboxing，namexuanzeshiboqi。ruguoxinhaohenweiruo
，keyixuanzehaofubiaoheshiboqidapeishiyong。celiangyinpinxinhaoshi，genjuxinhaodedaxiao，keyixuanzeshiboqihuozhehaofubiao
，mVshuliangjidejiaoliuxinhao，keyiyongshiboqihehaofubiaodapeishiyong。gaopinxinhaoshi，kexuanzechaogaopinhaofubiaohuozhepinpuyi。zaishiyongzhexieyiqideshihou，bixuzhuyifuzaixiaoyinghelvboqixiaoying。youqishizaicelianggaopinxiaoxinhao（uV數量級）電路的時候，如果高頻放大器的負載為並聯諧振電路，這個時候如果用頻譜儀（50ohm負載效應）進行測量，必然導致50ohmdepinpuyihebinglianxiezhendianluyiqizuoweigaopinfangdaqidefuzai，zheyangbirandaozhifangdaqidezengyijiangdi

，suoceshidejieguobiranshibuzhunquede，zhegeshihoukeyicaiyongchafengaozutantoupeihepinpuyijinxingceliang，keyihendachengdushangjianxiaofuzaixiaoyingdeyingxiang。

另(ling)外(wai)，在(zai)測(ce)試(shi)晶(jing)體(ti)的(de)時(shi)候(hou)
，一(yi)般(ban)常(chang)見(jian)的(de)是(shi)用(yong)示(shi)波(bo)器(qi)進(jin)行(xing)時(shi)序(xu)的(de)測(ce)量(liang)
，還(hai)有(you)的(de)是(shi)測(ce)試(shi)晶(jing)體(ti)是(shi)否(fou)振(zhen)蕩(dang)。這(zhe)個(ge)時(shi)候(hou)，一(yi)定(ding)要(yao)注(zhu)意(yi)示(shi)波(bo)器(qi)探(tan)頭(tou)的(de)負(fu)載(zai)效(xiao)應(ying)
，因(yin)為(wei)探(tan)頭(tou)上(shang)會(hui)存(cun)在(zai)寄(ji)生(sheng)電(dian)容(rong)
，比(bi)較(jiao)小(xiao)，一(yi)般(ban)是(shi)pF量級，但是晶體的負載電容一般也是pF量(liang)級(ji)
，所(suo)以(yi)探(tan)頭(tou)的(de)介(jie)入(ru)
，會(hui)引(yin)起(qi)晶(jing)體(ti)振(zhen)蕩(dang)電(dian)路(lu)的(de)頻(pin)率(lv)的(de)偏(pian)移(yi)，從(cong)而(er)影(ying)響(xiang)晶(jing)體(ti)振(zhen)蕩(dang)電(dian)路(lu)的(de)工(gong)作(zuo)
，嚴(yan)重(zhong)的(de)，會(hui)導(dao)致(zhi)晶(jing)體(ti)電(dian)路(lu)無(wu)法(fa)起(qi)振(zhen)。這(zhe)個(ge)時(shi)候(hou)


，就(jiu)必(bi)須(xu)選(xuan)擇(ze)差(cha)分(fen)高(gao)阻(zu)探(tan)頭(tou)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)。

測試線材的濾波器效應和負載效應

一般在測量高頻電路的時候，我們通常采用RF同軸線，比如常見的RG-58C
，從直覺來看，50ohm的RF同軸線不會對測量引起太大的影響
，可是如果從實際來思考，傳輸線可以看做是一係列LCRG組成的網絡
，由於CL的存在，這個網絡必然存在一個工作頻率範圍，由於RGdecunzai，zhegewangluobirancunzaisunhao，suoyichuanshuxianhuiduiceshixitongchanshenglvboqixiaoying，yejiushishuochuanshuxianyeyouyigegongzuopinlvfanweidewenti，ruguowomenyongwangluofenxiyiquceshiyigenRF同軸線比如RG-58C
，在很寬的頻率範圍來掃描其S21，我們會發現這個同軸線是一個低通濾波器
，從RF線材的非理想性來看，這個測量結果應該是意料之中的。可以設想，如果我們單純讓這根同軸線工作在遠離其低通濾波器corner-frequency很遠的地方，那麼從RF匹配的角度來看
，這個同軸線就不是一個50ohm或者75ohm匹配的同軸線，如果使用這根線
，必然引起很大的反射損耗
，此時就必須重新選擇其他RF線材。下麵的表格就是一個RF同軸線的參數表格
，可以看到每個feet長度時
，其等效的電容大約是20~30pF，對於高頻而言，這個是比較大的電容，這就是為什麼我們在進行RF測量時，必須選擇盡可能短的同軸線的原因。

相應地，在測量高頻信號（或者高頻數字信號）deshihou，shiboqitantoudedixiandededengxiaofuzaixiaoyingyebixukaolv
，tantoudixiandejieru
，gaibianleceshixitongdetexing，tantoudixianzuoweiyigeganxingfuzaiyuanjianbiranyinqiceshiduixiangdechuanshutexingdegaibian，congeryinqiceshijieguodebianhua，yanzhongdehuiyinqixitongzhendangheziji。

以上就是測試線材的濾波器效應和負載效應。

結語

如ru果guo從cong基ji本ben電dian路lu理li論lun和he信xin號hao與yu係xi統tong的de角jiao度du去qu理li解jie上shang述shu這zhe些xie測ce試shi係xi統tong中zhong的de陷xian阱jing，我wo們men會hui很hen容rong易yi理li解jie
，並bing在zai選xuan擇ze儀yi器qi或huo者zhe測ce試shi時shi，知zhi道dao如ru何he減jian小xiao和he消xiao除chu這zhe些xie問wen題ti的de影ying響xiang。