示波器交流耦合時零狀態響應對測量的影響

　　1 現象

　　當一個信號既包含直流成分，又包含交流成分，而我們又只關心其交流成分時，往往使用示波器的交流耦合方式對信號進行測量。但是在信號剛接入示波器的瞬間，測試者往往能觀察到信號的直流分量，經過一段穩定時間之后得到的才是純交流的測試結果。如圖 1。

　　2 原理分析

　　這種現象是示波器電路的零狀態響應造成的。示波器內部用一個串聯在信號通路上的隔直電容實現交流耦合功能，由信號、示波器組成的電路，其簡化的等效形式如下圖：

　　其中，Udc是被測信號的直流成分，可等效為一個理想電壓源;C是隔直電容，它上面的電壓降用Uc表示;R是后級負載的簡化，它上面的電壓降用U表示，也就是我們關注的測量值的直流分量。

　　圖中的S為開關，我們用S的通斷來待表信號是否接入示波器。假設信號在t=0時刻接入示波器電路，則t<0，S是斷開的;t≥0時，S是閉合的。由于t<0時，電壓源Udc尚未接入電路，電路中無源元件的電壓、電流狀態均為0，該問題可使用零狀態響應的方法進行分析。