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為什么示波器測得信號幅值與信號源設(shè)置不同

更新時(shí)間:2025-06-11      點(diǎn)擊次數(shù):517

在做實(shí)驗(yàn)時(shí)需要用信號發(fā)生器發(fā)出信號給示波器觀察,但會(huì)出現(xiàn)示波器上測得信號幅值是信號源設(shè)置電壓的兩倍或者0.5倍,這是什么情況呢?

  要回答這個(gè)問題我們需要先了解信號源的電路模型。信號源電路模型由一個(gè)電壓源Vs和內(nèi)阻R s組成,連接外部負(fù)載RL,組成回路,如圖1所示其中,信號源內(nèi)阻Rs為50Ω;Vo為信號源加在負(fù)載兩端的電壓,此時(shí)也就是示波器測得電壓。

為什么示波器測得信號幅值與信號源設(shè)置不同(圖1)

  在此需要清楚,信號源的內(nèi)部阻抗一直存在且為50Ω,設(shè)置信號源輸出阻抗并不能改變其實(shí)際內(nèi)部阻抗,設(shè)置輸出阻抗的目的是為了進(jìn)行阻抗匹配。

  信號源本身的內(nèi)阻是確定的50Ω,信號源的負(fù)載電阻是信號源本身并無法控制的設(shè)置信號源的負(fù)載電陽應(yīng)該是和實(shí)際的負(fù)載一致,但如果設(shè)置得不一致,就會(huì)出現(xiàn)測量的結(jié)果為信號源面板設(shè)置的輸出電壓讀數(shù)值的2倍或1/2。舉個(gè)例子。

  1、當(dāng)實(shí)際負(fù)為50Ω時(shí):

為什么示波器測得信號幅值與信號源設(shè)置不同(圖2)

  設(shè)置信號源的負(fù)載電阻也為50Ω,此時(shí)信號源負(fù)載就會(huì)和實(shí)際負(fù)載分壓,假設(shè)信號源面板上設(shè)置為1V,信號源實(shí)際輸出的電壓Vs為2V,這時(shí)候示波器測量值為1V。

  設(shè)置信號源的負(fù)載電阻為高阻1MΩ,假設(shè)信號源面板設(shè)置為1V,信號源實(shí)際輸出的電壓Vs也為1V,但是這時(shí)候由于實(shí)際負(fù)載是50Ω,分壓作用導(dǎo)致示波器測量值為0.5V。

  2、當(dāng)實(shí)際負(fù)載為高阻1MΩ時(shí):

為什么示波器測得信號幅值與信號源設(shè)置不同(圖3)

  設(shè)置信號源的負(fù)載電阻也為50Ω,此時(shí)電壓會(huì)被實(shí)際負(fù)載分走,信號源內(nèi)部阻抗分的電壓太小可忽略,假設(shè)信號源面板上設(shè)置為1V,信號源實(shí)際輸出的電壓Vs為2V,這時(shí)候示波器測量值為2V。

  設(shè)置信號源的負(fù)載電阻為高阻1MΩ,假設(shè)信號源面板設(shè)置為1V,信號源實(shí)際輸出的電壓Vs為1V,示波器測量值為1V。

  聽起來這么的燒腦筋,記住這點(diǎn)就好信號源的面板上設(shè)置負(fù)載電阻為50Ω時(shí),信號源的物理層輸出電壓Vs為面板讀數(shù)電壓的2倍。

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