示波器探头使用常见误区

误区一：认为100 MHz 的“信号”，使用 100 MHz 的示波器探头就能满足测试需求

解释：

示波器探头带宽与配合它们使用的示波器带宽采用相同的方法进行规定，即产品响应的 -3dB 点。

举例：如果使用 100 MHz 带宽的探头测量 100 MHz， 1Vpp 正弦波信号，那么探头输出将显示正弦波 0.7 Vpp 的幅度。因此，100 MHz 的探头并不适合测量 100 MHz 的信号。常规的经验是，使用具有 3 倍至 5 倍时钟频率的探头来进行测量。这样就具备了捕获时钟或数字信号基频的第三或第五谐波的能力，使得示波器屏幕上的信号能更准确地表示具有方形边缘的真实信号。另一个有用的规则是 BW*Tr=0.35。使用这个规则可以确定测量给定的上升时间所需的带宽， 也可以用于确定具有特定带宽的探头所能测量的最快边缘（类似脉冲信号上升时间）。

误区二：认为只有高带宽测量才需要有源探头。

解释：

有源探头的低负载是它们最常被忽视的优势。每当探头与目标发生接触时，探头变成它所测量的电路的一部分。探头与电路之间的这种紧密接触效应称为探头负载。

负载越大，对被测信号带来的探头干扰就越多。探头制造商对探头的输入电阻和电容做出了规定。典型的 500 MHz 无源探头为并联 10 MΩ，电容 9.5 pf；而典型的 1 GHz 有源探头为并联 1 MΩ，电容 1 pf。

在直流中，对于被测电路而言，无源探头看起来像是一个 10 MΩ 的对地阻抗，而有源探头将为 1 MΩ。两者都是非常大的阻抗，这意味着在低频率信号上没有明显的影响。在较高频率下，探头电容将会对被测电路产生不利影响。例如， 在 75 MHz 的频率下，无源探头电容将呈现 150 Ω 的对地阻抗，而有源探头电容将呈现2.5 KΩ 的对地阻抗。有源探头的较小电容将导致 10 kHz 以上交流信号含量的负载较无源探头少。

误区三：认为 所有示波器探头的衰减比均为 10:1。，而且在实际使用时没有在示波器中调节衰减比

解释：

探头会使被测信号衰减，这样呈现给示波器的信号就不会超过示波器的输入范围。较大衰减比如 10:1、50:1、100:1 等，用于测量较高的电压，而小衰减比如 2:1 和 1:1，适用于较低的电压。测量系统的噪声（示波器噪声加探头噪声）会使得探头衰减比成正比增加。在选择探头时，这是一个重要的考虑因素。10:1 的无源探头和 1:1 的无源探头都可以用于测量 1Vpp 的典型信号，但 1:1 的无源探头会带来更有利的信噪比。尤其是在测试一些像电源 纹波这些测试中时。

误区四：认为只需线连接好了就可开始测量

解释：

当大家看到示波器探头所含的众多连接附件时，可能会产生这一误解，认为只要简单地将它们与探头相连就可以达成测量目标。这些附件是为了使大家能够简单、快速地进行定性测量，检查电源是否通电或者时钟是否切换。定量测量包括上升时间、周期、过冲等等，在进行定量测量时，最好要去掉附件，采用尽可能短的连接。较长的附件会在探头的信号路径添加电感，大大降低它的带宽，同时增加被测电路的探头负载。

误区五：认为接地线就是单纯接地

解释：

对示波器探头而言，这可能并不确切。探头的接地方式会出现错误。探头的接地引线具有电感属性，它的阻抗随着频率的增加而增加。探头接地引线越长， 其电感越大，频率也越低，在低频率下阻抗会出现问题。沿着探头的屏蔽向下返回的电流会遇到此阻抗。这会使得探头带宽降低，造成可观察到的信号振铃。此外，接地引线越长，引线造成的环路越大，它也变成拾取杂散噪声的更大天线。最好是始终采用尽可能短的接地连接。

总结

要实现准确测量，不光要选择一台合适的示波器，探头的选择和科学使用也是我们必须要认真关注的地方，希望通过今天的分享能够给大家带来一些帮助，大家有任何问题在评论区进行交流。