阻抗匹配，示波器，50歐姆電阻，他們之間是什麼關係？（第二回）

05-20

順接第一回，50歐姆阻抗系統作為標準，推廣開來，而示波器的廠家也會按照這個標準進行示波器的補償和調校，保證信號的真實性。

但是，為什麼示波器要使用這個50歐姆電阻呢？

回答這個問題之前，我們首先要明白，示波器的等效電阻在迴路中是怎樣存在的。

是串聯在迴路中嗎？還是並聯？

回答如圖：

對，相對於信號測量點，示波器阻抗是並聯接地的。

好，接下來我們回答這個問題：為什麼示波器要使用這個50歐姆電阻呢？

我們知道，根據信號源-負載迴路等效模型，假如信號源內阻為r，電動勢為U，負載電阻為R。當負載R越大，迴路電流越小，當負載R越小，迴路電流越大，

迴路電流 $I=frac{U}{R+r}$ ，

負載R的功率 $P_{R} =I^{2} ullet R=left( frac{U}{R+r} ight) ^{2} ullet R=frac{U^{2} ullet R}{R^{2} +r^{2}+2ullet Rullet r} =frac{U^{2} ullet R}{R^{2} +r^{2}-2ullet Rullet r+4ullet Rullet r}$

$=frac{U^{2} }{frac{{(R-r)}^{2} }{R}+4ullet Rullet r }$ ，

所以，此時當R=r時， $P_{r}$ 分母最小， $P_{r}$ 最大。這時，示波器的採樣結果誤差是最小的。

對於被測量迴路來說，示波器內部雖然有阻抗干擾信號強度，但是示波器內部會對測量的信號進行補償和還原，所以對於信號保真度，示波器還是能夠保證的。也恰恰是這個原因，示波器內部阻抗的選擇一定要和信號系統匹配。

如果不匹配呢？

假如信號系統是50歐姆特性阻抗系統，但是示波器選擇的是1M歐姆阻抗，根據前文公式，在測量時，示波器內部阻抗分擔的電壓更多，所以測量結果其實是比真實的結果偏大。

所以，示波器使用50歐姆阻抗時，是為了與信號系統匹配，保證測量結果的真實性。

好了，示波器我們了解了，那麼對於信號系統，怎樣設計成50歐姆特性阻抗系統呢？

未完待續~