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示波器探頭淺談
一個理想的探頭應(yīng)當(dāng)易于連接，具有可靠而安全的觸點、不會降低其傳輸信號的質(zhì)量或者造成失真、具有線性的相位行為、無衰減、具有無限的帶寬、高的抗噪性能以及不會成為信號源的負(fù)載。然而，實際上所有這些屬性均不可能實現(xiàn)，而且某些情況下離所要求的測量情況還會有很大的差距。實際應(yīng)用中，需要測量的信號往往難以獲取，其阻抗變化可能非常大，整體設(shè)置對噪聲非常敏感而且依賴于頻率，帶寬有限，而且信號傳播的差異會在多個測量通道之間引起輕微的時間偏差（相位和時間偏差）。
幸運的是，示波器制造商竭盡全力將與探頭相關(guān)的影響降至zui低，使其能夠更容易連接到電路，而且性能更可靠。比如，一只手拿著探頭而另一只手操作示波器的方式是很難做到的。
因此，R&S RTO系列示波器的有源探頭讓用戶能夠利用探頭上的一個按鈕來控制示波器功能，而且包含許多功能的控制。該測量儀器上還具備一個稱為R&S ProbeMeter的集成電壓計，可以進(jìn)行比傳統(tǒng)示波器通道更為準(zhǔn)確的DC測量。
電壓探頭以及AC或者AC/DC電流探頭是兩款基本的探頭類型。但是還存在許多專為具體測量任務(wù)而設(shè)計的其它探頭，包括設(shè)計用于數(shù)字電路邏輯狀態(tài)故障排解的邏輯探頭。環(huán)境探頭設(shè)計為可以在廣泛的溫度范圍下工作，而溫度探頭可以用來測量組件的溫度，并且可以用在很可能出現(xiàn)高溫的電路中。另外還有設(shè)計用于晶片級探測站中的探頭，以及將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的光學(xué)探頭，使得能夠在示波器上查看光學(xué)信號，某些特定的探頭還可用于測量高電壓。
示波器探頭分類
無源探頭
無源探頭是zui簡單而且價格*的探頭類型，可以提供大部分必需的測量功能。無源探頭本質(zhì)上由電線和接頭所構(gòu)成，而當(dāng)需要衰減時，還會具備電阻和電容。無源探頭中不存在有源組件，所以無需示波器提供電源也能進(jìn)行工作，本質(zhì)上非常耐用。
1X（“單倍"）探頭是指探頭具有與示波器相同的動態(tài)范圍，而衰減探頭則是通過將信號電平衰減 10 倍、100 倍甚至更高的倍數(shù)，從而擴(kuò)展儀器的測量范圍。zui為通用的探頭是 10X 類型的探頭，因為它所造成的負(fù)載效應(yīng)很低，而且提供更大的電壓測量范圍。10X 探頭是許多儀器的典型“標(biāo)配"探頭。
連接至示波器 1M歐姆輸入端的 1X 無源高阻抗探頭具有很高的靈敏度（小衰減），而將 10:1 的無源高阻抗探頭連接到示波器的 1M 歐姆輸入端時，可以提供比 1X 探頭更寬廣的動態(tài)范圍、更高的輸入阻抗以及更低的電容。將 10:1 無源低阻抗探頭連接至示波器的 50 歐姆輸入端時，其阻抗幾乎不隨頻率變化而變化，但由于其標(biāo)稱阻抗為 500 歐姆，因此會成為信號源的一個明顯負(fù)載。
當(dāng)信號幅值相當(dāng)?shù)蜁r，便需要采用1X探頭；但對于中低幅值成分混合的信號，采用1X/10X衰減比可調(diào)探頭則更為方便。無源探頭的典型帶寬范圍為小于100 MHz ~ 500 MHz。對于50歐姆環(huán)境中所遇到的高速（高頻）信號，需要采用50歐姆的探頭，其帶寬可達(dá)數(shù)千兆赫茲，上升時間可達(dá)100 ps甚至更快。
無源探頭中包含一個低頻調(diào)整控件，在探頭連接至示波器時使用。低頻補(bǔ)償用于使探頭的電容與示波器輸入端的電容相匹配。高頻調(diào)整控件僅適用于50 MHz以上的工作頻率。特定供應(yīng)商用于更高頻率的無源探頭會在出廠前完成調(diào)整，所以僅須執(zhí)行低頻調(diào)整。而有源探頭則無須執(zhí)行這些類型的調(diào)整，因為它們的屬性和補(bǔ)償均在出廠前便已確定。