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 浅谈示波器探头
浅谈示波器探头
1 探头类型
1.1 通用无源探头衰减无源电压探头是最常用的探头。它提供了一秧方便的、并且非常坚固耐用且价格并不昂贵并从被测装置获取信号的方法。
1.2 有源探头 
有源的输入阻抗高,但带宽达不到1GHz.探头的带宽是固定的,而有源探头的带宽可以扩展覆盖,这是有源探头的优势。有源探头的不利条件是成本高、尺寸大,输入电压和功率有一定的限制,在其前端处有放大电路。现在有的新型示波器,装设有独立的前端放大器。随着探头衰减比较不同,输入电压有所变化。典型的是在1:1和10:1上输入电压为10V或更低。尽管如此,最大的无破坏输入电压可达150V～200V。
1.3 高压无源探头 从Tektronix可以得到几种高压探头,提供100X或1000X有补偿的分压器。因为高压应用要求较大的衰减 倍数,在输入电容方面降低约3pF是可以达到的。
1.4 电流探头 电流探头提供测量通过电路电流的方法。有两种型式的电流探头:传统的只测AC电流的探头和“霍尔效应”型探头。只能测AC的电流探头使用互感器把电流磁场变换为AC信号并且频率响应从几百Hz至GHz。霍尔效应电流探头用半导体提供从DC至50MHz的频率响 应。由于它的“不接触(non-invasive)”性质,电流探头比其它探头有较小的负载作用 
1.5 50 Ω分压器探头(Zo)50 Ω分压器探头提供最低的输入电容(对高频信号一般  <lpF=,并与高频50Ω输入的示波器一起用。50Ω分压器探头提供始终如一的探头负载作用,因为它们表现出的频响在整个设计频率范围内实质上是平坦的。
1.6 差分探头 常规10X探头一般精度为±1%并给出2%的差分测量精度。用这个10X探头,示波器和探头匹配的共模抑制比不会优于50∶1。Tektronix示波器插件可以提供高 共模抑制比(10000∶1,1A33)。一个匹配的差分探头对 (P6135A)允许用户调节探头的衰减以便与各种Tektronix插件兼容。这个衰减调节包括探头补偿以使探头在高频和低频一致。
2 探头的选择及使用 
正确的探头选择会扩展和增强仪器的性能,而错误的探头选择往往会降低你的系统性能。对探头特性的深思熟虑会帮助保证你的仪器性能满足你的应用要求。虽然对合适的探头主要考虑是它的负载影响和信号逼真度的传送。但物理参数例如:探头尺寸大小、电缆长度和与被测装置互相连接的适配器对你测量的成功可能更重要。在高频段正确使用探头也是很重要的。
许多信号源都有一个接地参考点(OV),用无源的或有源的单端探头都能很好地工作。如果信号源的参考点不是OV,就应使用差分测量法,否则会发生短路现象,损坏仪器。 不要把示波器与地隔离开而浮置起来。用单端探头做差分测量是很危险的。通常示波器的输入端与地之间接有10pF或15pF电容,也有少数大型示波器在输入端与地之间接有100pF的电容,若用它做差分测量,由于存在不平衡的容性负载,使信号扭曲。 量无零点参考信号时,用差分探头能解决这些问题,用两个探头分别接在示波器的两个通道上,设置示波器显示出两者相减的结果,此两探头应选用匹配好的一对,所谓匹配好实际上是指两探头的电缆要一样长,即对信号的延迟要一样,其输入电容、电阻和衰减也一样。用微调电容可以减小两者的差别。 多信号源都有一个接地参考点(OV),用无源的或有源的单端探头都能很好地工作。如果信号源的参考点不是OV,就应使用差分测量法,否则会发生短路现象,损坏仪器。 
3 探头的主要指标 
(1)带宽/上升时间;(2)探头的负载作用;(3)畸变(Aberration);(4)补偿范围;
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发表时间:2015年11月13日18:08:23