Ποια είναι η επίδραση των ενεργών ανιχνευτών του παλμογράφου στις μετρήσεις;
Το τμήμα σύνδεσης μπροστά από τον ενισχυτή είναι ένα τμήμα γραμμής σύνδεσης μη ελεγχόμενης σύνθετης αντίστασης με πολλή ισοδύναμη χωρητικότητα και ισοδύναμη επαγωγή, η οποία έχει μεγάλο αντίκτυπο στο εύρος ζώνης του συστήματος, την σύνθετη αντίσταση εισόδου στις υψηλές συχνότητες και τα χαρακτηριστικά απόκρισης συχνότητας. το πίσω μέρος του ενισχυτή είναι συνήθως μια γραμμή μετάδοσης 50 Ω, η οποία έχει ελεγχόμενη σύνθετη αντίσταση και έχει μικρότερο αντίκτυπο στο εύρος ζώνης του συστήματος.
Ο ευκολότερος τρόπος για να μειώσετε την επίδραση των απαγωγών στο εύρος ζώνης του συστήματος είναι να συντομεύσετε το μήκος της γραμμής σύνδεσης μεταξύ του αισθητήρα και του DUT. Ένα παράδειγμα αυτού φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα, όπου στη δοκιμή χρησιμοποιήθηκε ένας ενεργός ανιχνευτής μονού άκρου 2 GHz. Το εύρος ζώνης του συστήματος είναι διαφορετικό όταν χρησιμοποιούνται διαφορετικά εξαρτήματα σύνδεσης, όσο μικρότερα είναι τα αξεσουάρ μπροστινής πλευράς που χρησιμοποιούνται, τόσο μεγαλύτερο είναι το εύρος ζώνης του συστήματος.
Χρησιμοποιώντας αυτές τις διαφορετικές συνδέσεις για το ίδιο σήμα χρόνου ανόδου 1 ns, μπορεί να φανεί ότι όσο μικρότερες είναι οι συνδέσεις που χρησιμοποιούνται, τόσο μεγαλύτερο είναι το εύρος ζώνης του συστήματος και τόσο πιο απότομη είναι η μετρούμενη ακμή ανόδου.
Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις, προκειμένου να χρησιμοποιηθεί η ευκολία του ενισχυτή ανιχνευτή πρέπει να βρίσκεται σε μια ορισμένη απόσταση από το σημείο δοκιμής, αυτό το τμήμα της γραμμής σύνδεσης συνήθως εμφανίζεται ως επαγωγικό, εάν το επαγωγικό αποτέλεσμα που προκαλείται από αυτό το καλώδιο δεν αντισταθμίζεται , αυτό το τμήμα της μεγάλης γραμμής σύνδεσης είναι πολύ εύκολο να προκαλέσει ταλάντωση σήματος. Τα ακόλουθα δύο γραφήματα δείχνουν τα αποτελέσματα ενός ενεργού ανιχνευτή μονού άκρου 4 GHz με μήκος απαγωγής 2-ιντσών σε σήμα ρολογιού 500 MHz με χρόνο ανόδου 100 ps. Στο αριστερό σχήμα, το καλώδιο μήκους {{5} ίντσας δεν ταιριάζει και το μετρούμενο σήμα ρολογιού έχει σοβαρές ταλαντώσεις και παραμορφώσεις. στο σχήμα στα δεξιά, η πηγή του μήκους καλωδίου 2-ιντσών ταιριάζει με μια κατάλληλη αντίσταση και οι ταλαντώσεις και οι παραμορφώσεις του σήματος μειώνονται σημαντικά.
Ως εκ τούτου, στον ανιχνευτή και το μήκος του ηλεκτροδίου δεν μπορεί να συντομευτεί, η χρήση κατάλληλης αντίστασης κοντά στο σημείο δοκιμής του τέλους της αντιστοίχισης σήματος μπορεί να βελτιώσει τον αντίκτυπο της αυτεπαγωγής του μολύβδου, τη συγκεκριμένη χρήση του μεγέθους της αντιστοίχισης αντίσταση θα πρέπει να βασίζεται στο μήκος του ηλεκτροδίου και άλλα χαρακτηριστικά της προσομοίωσης και του υπολογισμού. Το παρακάτω σχήμα δείχνει δύο διαφορικούς ανιχνευτές που χρησιμοποιούνται για διαφορική συγκόλληση και ανιχνευτές δοκιμής σημείου. Μπορεί να φανεί ότι στην περίπτωση υψηλής συχνότητας, προκειμένου να βελτιωθεί η πιστότητα της μέτρησης του σήματος, ακόμη και για πολύ μικρές απαγωγές, είναι απαραίτητο να πραγματοποιηθεί η κατάλληλη αντιστοίχιση. Ένα πράγμα που πρέπει να σημειωθεί σχετικά με την αντιστοίχιση αντιστάσεων είναι ότι αυτή η αντίσταση που ταιριάζει μειώνει μόνο την ταλάντωση του σήματος που προκαλείται από τις μεγάλες απαγωγές και έχει περιορισμένη βελτίωση στο εύρος ζώνης. εάν το μήκος του μπροστινού καλωδίου είναι πολύ μεγάλο, το εύρος ζώνης του συστήματος θα εξακολουθεί να μειώνεται.
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, για να αυξηθεί το εύρος ζώνης ενός ενεργού ανιχνευτή, εκτός από τη χρήση ενισχυτή υψηλού εύρους ζώνης, είναι απαραίτητο να ελαχιστοποιηθεί το μήκος της γραμμής μετάδοσης μη ελεγχόμενης σύνθετης αντίστασης από το σημείο δοκιμής στον ενισχυτή ανιχνευτή και να ταιριάζει με την αντίσταση στο το μπροστινό άκρο της γραμμής σύνδεσης. Ωστόσο, οι ενισχυτές υψηλού εύρους ζώνης απαιτούν πολύπλοκη θωράκιση, αντιστοίχιση και τροφοδοσία ρεύματος και δεν είναι ιδιαίτερα μικροί, καθιστώντας τους άβολους στη χρήση εάν έχουν σχεδιαστεί πολύ κοντά στο σημείο δοκιμής. Προκειμένου να διασφαλιστεί τόσο η ευκολία χρήσης όσο και το υψηλό εύρος ζώνης μέτρησης, πολλοί από τους ανιχνευτές υψηλού εύρους ζώνης στην αγορά σήμερα έχουν μια διάσπαση δομή.
Αυτός ο τύπος καθετήρα αποτελείται από δύο μέρη, τον ενισχυτή ανιχνευτή και το μπροστινό μέρος του καθετήρα, τα οποία συνδέονται με ομοαξονικό σύνδεσμο 50 Ω. Συνήθως η σύνθετη αντίσταση του μπροστινού τμήματος του ενισχυτή ανιχνευτή είναι ανεξέλεγκτη, επομένως το μήκος αυτού του τμήματος έχει μεγάλη επιρροή στο σήμα, ενώ το μπροστινό μέρος του ανιχνευτή InfiniiMax έχει μόνο ένα μικρό τμήμα μπροστά (περίπου 5 mm) δηλαδή ανεξέλεγκτη σύνθετη αντίσταση, η οποία είναι πολύ μικρή απαγωγή και επομένως εξασφαλίζει υψηλό εύρος ζώνης μέτρησης. και το πίσω μέρος του μπροστινού τμήματος του καθετήρα (περίπου 10 cm) είναι μια ομοαξονική γραμμή μετάδοσης 50Ω, η οποία έχει μικρή επίδραση στο εύρος ζώνης του συστήματος. Το τμήμα πίσω από το μπροστινό μέρος του αισθητήρα (περίπου 10 cm) είναι μια ομοαξονική γραμμή μετάδοσης 50 Ω, το μήκος της οποίας επηρεάζει ελάχιστα το εύρος ζώνης του συστήματος. Επομένως, με αυτή τη δομή, αφενός, το εύρος ζώνης του ανιχνευτή μπορεί να διευρυνθεί, αφετέρου, ο ενισχυτής του ανιχνευτή μπορεί να είναι πιο μακριά από το σημείο δοκιμής, έτσι ώστε το μέγεθος του μπροστινού άκρου του ανιχνευτή να είναι μικρότερο και επομένως ευκολότερο χρησιμοποιώ. Ταυτόχρονα, αυτή η διάσπαση δομή καθιστά βολικό για τους χρήστες να αλλάζουν διαφορετικά μπροστινά άκρα δοκιμής σύμφωνα με διαφορετικές ανάγκες δοκιμών, όπως μέτρηση σημείου, συγκόλληση, γρύλοι και ούτω καθεξής.
