我們可以預測，如果用有接地引線的探頭去測量非常愉的來自低源端電阻信號源的信號，會觀察到人為的振鈴和過沖現象。

通過圖3.6和圖3.7，可以比較我們的判斷和實際的測量結果。這些實驗采用電容極低的FET型探頭，額定為1.7PF并聯電容，其3DB帶寬為1GHZ，連接到數字示波器TEKTRONIX11403。圖3.6中信號源的源端電阻為25歐，3IN長的接地引線。中間波形采用的是裸探頭直接接觸測量點，接地線長度也是3IN長的接地引線。中是的波形采用的是裸探頭直接接觸測量點，接地線長度也是3IN。顯然，只拿掉探頭的塑料夾子產生的影響很小。這此掃描波形顯示，在25歐源端電阻情況下的過沖約為15%，而在5歐源端電阻情況下的過沖則高達29%。

圖示的振鈴周期在2~6NS之間。我們可以很快知道電路的時間常數：

由0.63NS的LC電路時間常數得到的振鈴周期為：

到目前為止，測量結果和理論幾乎一致。那么兩個圖例中最下方的波形是什么呢？為什么這個波形會更好呢？

兩個圖例最下方的波形為我們解決過沖問題提供了很好的思路。在下方的波形測量中，我們把探頭的外塑料殼去除，把接地引線拿掉，使探頭外部的金屬屏蔽層以及探頭頂端完全正確裸露，然后用一個刀片將探頭外屏蔽層和被測電路的地直接相連，盡量靠近信號測量點。這使得實際的接地線自感非常小。采用這種直接連到地線的方法，25歐源端電阻和10歐源端電阻的掃描波形在過沖方面都得到了明顯的改善。

為什么探頭接地點靠近信號源會比較好呢？最主要的原因是從根本上減少了探頭組件的接地回路自感。減少了自感，則減少了探頭上升時間，見式（）和式（）還降低了Q值見式（）

地線自感必須小到何種程度才能夠保證低的Q值和較快的上升時間呢？可以用一個比較短的線來代替麻煩的刀片方式嗎？表3.1列出了測量TTL和ECL電路時各種接地環路自感值對應的10~90上升時間和Q值。

對于10PF的探頭，要想使TTL電路上升時間為1NS時有比較小的過沖，必須使環路自感小于10NH，對于ECL電路而言，環路自感的要求更低。

為了減少環路自感，我們用一根較粗的接地引線替換圖3.4中的接地引線，如果原來的接地線是AWG24，那么現在我們試用AWG18，這時導線的直徑擴大了一倍。重新計算式（）可得到：

可以看出，作為線徑的函數，電感的變化有多么慢嗎？線徑擴大一倍，而電感值的變化只有15%這個方程表明，作為線徑的函數，相對于線徑的變化，電感值是以對數形式緩慢變化的，為了讓電感有較大的改善（例如10倍）我們不得不增加線的直徑，直到導線粗到環路兩邊的導線都貼到一起。

另一方面，線的硬度與線的徑的立方成正比，它會隨著線徑的增加顯著增長。硬件度和電感系數是互相制約的。通過增加線徑來解決探頭自感問題的做法并不可行。

電感值與線的長度和所圍成的環路面積基本成正比關系。通常用來解決電感問題的方法包括減小線的長度，或降低環路面積的大小，而并不是增大線徑。

表3.1表明，2PF的探頭比10PF的探頭有更好的上升時間，但當測量低源端阻抗信號時，會遇到更高Q值的問題。

本文地址：http://www.asorrir.com/article/lab/ceshiceliang/2010/20100604218955.html