示波器探头基本知识详解

一、分类

探头主要分为有源探头和无源探头，高速示波器所配备的是有源探头，端口输出阻抗一般为50欧姆；200M带宽以下的低端示波器使用的是无源探头，衰减比是10:1，示波器输入阻抗一般为1M欧姆。

二、参数解析

通常情况下，探头本身有输入电阻，类似于万用表测试电压的原理。为了尽可能减少对被测电路的影响，要求探头本身的输入电阻Rp要尽可能大。但Rp实际不可能做大无穷大，所以会和被测电路产生分压，造成实际测到的电压可能不是测试点的真实电压。为避免探头电阻负载造成的影响，一般要求探头的输入电阻要大于源端阻抗以及负载阻抗的10倍以上。实际中大部分探头的输入阻抗均在几十KOhm~几十MOhm。

其次探头本身具有寄生电容。这个寄生电容也是影响探头带宽的重要因素，因为这个电容会衰减高频成分，将信号的上升沿变缓。一般无源探头的输入电容在10PF_{几百PF之间，高带宽的有源探头的输入电容在在0.2PF}几PF之间。由于寄生电容的存在，探头的输入阻抗随着频率会下降，从而影响探头带宽。

高阻无源探头是使用最为广泛的，以下是无源探头原理框图：

为便于测量，无源探头通常会有1m左右的连接线，如果没有匹配电路，很难在这样长的信号路径提供几百MHZ的测量带宽。另外，示波器的输入端也有寄生电容，也会影响带宽。为改善探头的高频响应，无源探头前段会有相应的匹配电路，最典型的就是一个RC并联电路。简而言之，探头要在带内产生平坦增益的一个条件就是要满