信号发生器和示波器阻抗匹配问题
“信号源阻抗” ，通常指的是信号源的固有输出阻抗（即内部等效阻抗），这是信号源自身的硬件特性，由内部电路设计决定，是描述信号源电学特性的核心参数。
以常见的射频 / 高频信号发生器为例：
- 其固有输出阻抗几乎都是50Ω（这是行业默认的标准，与射频传输线、天线等外围设备的特性阻抗一致，便于实现阻抗匹配）。
- 这个 50Ω 阻抗是信号源内部的等效电阻（可理解为信号源在电路中相当于一个理想电压源串联 50Ω 电阻），不随外部负载或仪器面板上的 “阻抗匹配设置”（如高阻 / 50Ω 选项）而改变。
而面板上的 “高阻”“50Ω” 等选项，是信号源针对外部负载的幅度补偿设置，并非改变自身的固有输出阻抗。因此，当提到 “信号源阻抗” 时，默认指向的是其固定的内部输出阻抗（如 50Ω）。
简单来说：信号源阻抗 = 信号源的固有输出阻抗（固定值，如 50Ω），这是信号源的 “本征参数”；而可调节的阻抗选项是 “适配外部负载的设置”，并非信号源自身的阻抗。
把特殊情况列举一下，加入信号源这里分别设置成50Ω和高阻，用来接收信号的电路输入电阻分别是50Ω和高阻，将所有的4种情况下，信号的幅值列举出来：
两个前提：
- 信号源的固有输出阻抗（内阻）为 50Ω（这是信号源的硬件特性，固定不变）。
- 信号源面板上的 “50Ω” 或 “高阻” 设置，本质是对输出幅度的 “预设校准”：
- 当设置为 “50Ω” 时，信号源默认负载是 50Ω，此时其 “标称输出幅度” 指的是加载到 50Ω 负载上的实际电压（即 “匹配负载电压”）。
- 当设置为 “高阻” 时，信号源默认负载是高阻（如 1MΩ），此时其 “标称输出幅度” 指的是开路电压（近似等于高阻负载上的电压）。
假设信号源的标称输出幅度为 V₀（即面板上设置的电压值），以下是 4 种组合的信号幅值计算：
1. 信号源设置为 “50Ω”，接收电路输入电阻为 50Ω（阻抗匹配）
- 信号源设置 “50Ω” 时，其内部校准逻辑为：标称值 V₀是 “50Ω 负载下的实际电压”。
- 此时信号源的等效电路为：理想电压源 U 串联 50Ω 内阻，且满足 “50Ω 负载时，负载电压 = V₀”。
根据分压公式：负载电压 = U × (50Ω / (50Ω + 50Ω)) = U/2 = V₀ → 理想电压源 U=2V₀。 - 接收电路输入电阻 50Ω（与内阻匹配），最终负载电压 = 50Ω/(50Ω+50Ω) × U = 50/(100)×2V₀ = V₀。
2. 信号源设置为 “50Ω”，接收电路输入电阻为高阻（如 1MΩ）
- 信号源仍按 “50Ω 负载校准”，理想电压源 U=2V₀（同情况 1）。
- 接收电路输入电阻≈∞（高阻），根据分压公式：
负载电压 ≈ U × (∞ / (50Ω + ∞)) ≈ U = 2V₀。
（因高阻远大于内阻，信号几乎无衰减，负载电压接近理想电压源的开路电压）
3. 信号源设置为 “高阻”，接收电路输入电阻为 50Ω
- 信号源设置 “高阻” 时，其内部校准逻辑为：标称值 V₀是 “高阻负载下的电压（近似开路电压）”。
- 此时理想电压源 U 直接等于 V₀（因为高阻负载时，负载电压≈U=V₀）。
- 接收电路输入电阻 50Ω（与内阻 50Ω 分压）：
负载电压 = 50Ω/(50Ω+50Ω) × U = V₀/2 = 0.5V₀。
4. 信号源设置为 “高阻”，接收电路输入电阻为高阻（如 1MΩ）
- 信号源按 “高阻校准”，理想电压源 U=V₀（同情况 3）。
- 接收电路输入电阻≈∞，负载电压 ≈ U = V₀。
- 信号源的 “50Ω/ 高阻” 设置本质是 “幅度校准基准”，而非改变自身内阻（始终 50Ω）。
- 只有当 “信号源设置” 与 “负载电阻” 匹配时（如 50Ω 对 50Ω、高阻对高阻），实际电压才等于标称值 V₀；不匹配时会出现 2 倍或 0.5 倍的偏差。
- 这也是工程中强调 “阻抗匹配” 的原因：避免信号幅度失真。