认识探头(一) （转）

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， 但是是希望可以令信号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的被示波器采集进来。 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。 
        1.  5倍规格。  要想完整的测试波形， 示波器系统的带宽 要是被测波形的频率的5倍以上。这是为了考虑在测试非正弦波时，其波形的高频分量需要更大的带宽来采样。 
         2. 3-5倍规格。 要完整地测量波形的上升时间，示波器系统的上升时间要是被测波形的上升时间的3-5倍。（见图）

         3. 若在没有指明上升时间时，根据这个公式来通过带宽BW来计算上升时间Tr。 
         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。