示波器测量高频信号为什么要用x10档（二）

流川枫

上期文章给自己挖的坑，提了一个自己当时也没整明白的问题，本没打算有后文的。结果有个小伙伴给打赏了支持，并表示想看后续，万恶的金钱啊，于是乎便有了此文。

先复盘下上期末尾的问题：

X1档像X10档那样并联一个电容进行补偿来做更高的带宽到底行不行？

上期举例，在R1=200Ω，R2=1MΩ，C2=100pf时

根据公式R1*C=R2*C2

计算的C=500nF

这样并联一个500nF电容可以做更高的带宽吗？

这个答案自然是不能的，不然厂家也不会那么傻，几乎不增加成本的情况下，能做更高带宽的话为什么不呢？

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那么技术上为什么不可行呢？

思考了下，这个问题肯定出在这个500nF电容上面，想想这个电容容值这么大，500nF，而后级的电容才100pf左右，这是差了5000倍啊，完全不是一个量级，头重脚轻的，直觉都觉得有问题。

当然，分析问题总不能靠直觉吧。

要把带宽做高，自然是这个补偿等效电路模型在高频的情况下也能有效。于是想到了电容高频特性，高频模型如下：

这个想必大家应该都见过，实际电容器会存在ESR（R1），由于介质都不是绝对绝缘的，因此会有电阻R2，还有寄生电感，或者是电容的引线电感L1。

频率-阻抗特性如下：

上图是某100nF贴片陶瓷电容的特性，“V”字底部对应为谐振频率，谐振频率大概是20Mhz左右。

根据谐振公式

同种类型，同种封装500nF贴片陶瓷电容寄生电感应该跟100nF差不多，因此推算500nF对应谐振频率大概是8.9Mhz。

这个谐振频率8.9Mhz意义着什么呢？

信号频率为8.9Mhz时，这个电容等效为一个纯电阻；信号小于8.9Mhz时，电容主要呈容性，而在信号大于8.9Mhz时，这个电容主要呈感性。

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那么问题到现在应该清楚了，如果我们用这种方式去补偿，在高频阶段，电容都主要呈电感性了，那个电容补偿的电路模型都不对了，还咋补偿啊。

现在看X10档为什么可以，X10档对应的那个电容为20pF，按照上述方式推算谐振频率为1.4Ghz，而示波器带宽到200-300Mhz，在这个频率，电容主要还是容性的。

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以上就是问题的分析过程，这里对应电容值的谐振频率来源于网上查到的资料，没有找到官方的资料，仅做参考吧。

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竹一阿哥

也是一个理论