简述探头偏置能力和动态范围的分析和应用

要进行可靠的示波器测量，首先是为您的应用选择恰当的探头。虽然有许多不同类型的示波器探头可供选择，但它们基本上可以分为两大类：无源探头和有源探头。无源探头不需要外接示波器电源。有源探头需要外接示波器电源为探头中的有源器件（例如晶体管和放大器）供电，并提供比无源探头更高的带宽性能。接下来普科科技PRBTEK分享关于探头偏置能力和动态范围的分析和应用。

在使用有源探头进行测试时，最容易出现的错误就是超出探头的动态范围使用，我们也经常收到客户的电话，说同时使用有源探头和无源探头测同一个信号，有源探头的电压低于无源探头，究其原因，大部分情况下都是因为对动态范围和耐压范围的理解错误造成的。

以是德科技N2795A有源探头为例，其耐压范围是正负20V，输入动态范围是正负8V，偏置范围是正负8V：

》》》输入动态范围的定义是

输入动态范围是指探头所能测试的在示波器屏幕中心线上下的电压范围，比如±2.5V动态输入范围的探头，只能测量示波器屏幕中心线上下2.5V范围内的电压，如果输入信号波动超出这个范围，反映在测量波形上来说就是波形被削波，测量的幅度偏小。

根据定义，也就是说使用N2795A的探头时可以测量示波器屏幕中心线上下8V内的波形：

而当我们直接测量0-16V的正弦波时，由于波形超出了屏幕中心线8V以上的范围，就会造成波形失真，使得测试结果偏低。

此时就要用到探头/示波器的偏置能力：

》》》偏置能力的定义是：

偏置能力是指能够把0V电压基准线调整到和示波器屏幕中心线电压差的能力，根据信号的直流分量设置合适偏置，可以把具有直流分量的动态信号调整到示波器屏幕中心线附近，以满足探头动态输入范围的要求；

比如上面失真的测试波形，如果把波形设置为8V的偏置，使得波形继续显示在屏幕中心，就可以正确的测试0-16V的正弦波电压：

因此，探头的最大输入电压并不一定是可测量电压范围，可测量电压范围应该是其动态范围加上偏置范围，当然，这个时候要合理使用偏置设定，使测试波形永远显示在其动态范围内。

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公司目前致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售，涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、电源纹波探头、柔性电流探头、近场探头、逻辑探头、功率探头和光探头等。

编辑：jq