教你如何使用示波器的探头(认识示波器探头)

Posted 2023-05-27

篇首语：努力尽今夕，少年犹可夸。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了教你如何使用示波器的探头(认识示波器探头)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

要正确的使用示波器, 那么正确的认识探头是必须的.

探头, 是示波器与被测设备之间的信号传输通道. 没有探头, 示波器就是一个废物.

对于示波器的探头来说, 探头按照功能可以分为很多类, 如: 普通的无源探头, 高速探头, 差分探头, 高压探头, 电流探头等.

大多数探头有探头头部, 探头电缆和补偿设备或其他信号调解网络组成. (见图)

理想的探头, 是希望可以令信号100%保真, 以及对被测电路的0负载.

对于, 100%保真, 这是为了让信号完完整整地被示波器采集进来. 而这个就必须要求探头拥有0衰减、无穷大带宽和在所有频段内的线性相位. (可以想想, 不过是不可能的.)

而0负载要求, 则是保证被测电路接入示波器探头之后, 其波形不会受探头的影响. 如果探头有负载, 那么就相当于在测试点中加入一个负载, 这样肯定会对测试点的波形有影响. (不过这也是不可能做到的, 负载为0, 则意味着电流为0, 那阻抗必须无穷大, 那么就要求电路是开路).

而实际的探头, 就会存在很多因素影响测试结果. 首先看一下探头的等效模型.

对于DC来说, 探头是一个端接电阻和串联电阻的组合. (见图)

对于AC信号来说, 探头就要复杂很多, 这里还要考虑到分布电容和分布电感. (见图).

由于探头上存在分布电阻/电感/电容, 则考虑的信号的衰减, 以及信号上升的延迟, 就必须要提到探头的带宽和上升时间的概念了.

探头的带宽, 就是探头对信号的测量在不同频率下的衰减满足小于3db(也就是70.7%左右)要求的频段.

探头的上升时间, 则是探头在测量理想的瞬间上升信号时, 所需的上升时间.

在这里有几个经验公式.

Tr = 0.35 / BW

最后, 还有一个探头阻抗概念.

不同的探头, 其阻抗不同.