示波器探頭使用常見誤區(qū)

誤區(qū)一：認(rèn)為100 MHz 的“信號”，使用 100 MHz 的示波器探頭就能滿足測試需求

解釋：

示波器探頭帶寬與配合它們使用的示波器帶寬采用相同的方法進行規(guī)定，即產(chǎn)品響應(yīng)的 -3dB 點。

舉例：如果使用 100 MHz 帶寬的探頭測量 100 MHz， 1Vpp 正弦波信號，那么探頭輸出將顯示正弦波 0.7 Vpp 的幅度。因此，100 MHz 的探頭并不適合測量 100 MHz 的信號。常規(guī)的經(jīng)驗是，使用具有 3 倍至 5 倍時鐘頻率的探頭來進行測量。這樣就具備了捕獲時鐘或數(shù)字信號基頻的第三或第五諧波的能力，使得示波器屏幕上的信號能更準(zhǔn)確地表示具有方形邊緣的真實信號。另一個有用的規(guī)則是 BW*Tr=0.35。使用這個規(guī)則可以確定測量給定的上升時間所需的帶寬， 也可以用于確定具有特定帶寬的探頭所能測量的最快邊緣（類似脈沖信號上升時間）。

誤區(qū)二：認(rèn)為只有高帶寬測量才需要有源探頭。

解釋：

有源探頭的低負(fù)載是它們最常被忽視的優(yōu)勢。每當(dāng)探頭與目標(biāo)發(fā)生接觸時，探頭變成它所測量的電路的一部分。探頭與電路之間的這種緊密接觸效應(yīng)稱為探頭負(fù)載。

負(fù)載越大，對被測信號帶來的探頭干擾就越多。探頭制造商對探頭的輸入電阻和電容做出了規(guī)定。典型的 500 MHz 無源探頭為并聯(lián) 10 M?，電容 9.5 pf；而典型的 1 GHz 有源探頭為并聯(lián) 1 M?，電容 1 pf。

在直流中，對于被測電路而言，無源探頭看起來像是一個 10 M? 的對地阻抗，而有源探頭將為 1 M?。兩者都是非常大的阻抗，這意味著在低頻率信號上沒有明顯的影響。在較高頻率下，探頭電容將會對被測電路產(chǎn)生不利影響。例如， 在 75 MHz 的頻率下，無源探頭電容將呈現(xiàn) 150 ? 的對地阻抗，而有源探頭電容將呈現(xiàn)2.5 K? 的對地阻抗。有源探頭的較小電容將導(dǎo)致 10 kHz 以上交流信號含量的負(fù)載較無源探頭少。

誤區(qū)三：認(rèn)為 所有示波器探頭的衰減比均為 10:1。，而且在實際使用時沒有在示波器中調(diào)節(jié)衰減比

解釋：

探頭會使被測信號衰減，這樣呈現(xiàn)給示波器的信號就不會超過示波器的輸入范圍。較大衰減比如 10:1、50:1、100:1 等，用于測量較高的電壓，而小衰減比如 2:1 和 1:1，適用于較低的電壓。測量系統(tǒng)的噪聲（示波器噪聲加探頭噪聲）會使得探頭衰減比成正比增加。在選擇探頭時，這是一個重要的考慮因素。10:1 的無源探頭和 1:1 的無源探頭都可以用于測量 1Vpp 的典型信號，但 1:1 的無源探頭會帶來更有利的信噪比。尤其是在測試一些像電源 紋波這些測試中時。

誤區(qū)四：認(rèn)為只需線連接好了就可開始測量

解釋：

當(dāng)大家看到示波器探頭所含的眾多連接附件時，可能會產(chǎn)生這一誤解，認(rèn)為只要簡單地將它們與探頭相連就可以達(dá)成測量目標(biāo)。這些附件是為了使大家能夠簡單、快速地進行定性測量，檢查電源是否通電或者時鐘是否切換。定量測量包括上升時間、周期、過沖等等，在進行定量測量時，最好要去掉附件，采用盡可能短的連接。較長的附件會在探頭的信號路徑添加電感，大大降低它的帶寬，同時增加被測電路的探頭負(fù)載。

誤區(qū)五：認(rèn)為接地線就是單純接地

解釋：

對示波器探頭而言，這可能并不確切。探頭的接地方式會出現(xiàn)錯誤。探頭的接地引線具有電感屬性，它的阻抗隨著頻率的增加而增加。探頭接地引線越長， 其電感越大，頻率也越低，在低頻率下阻抗會出現(xiàn)問題。沿著探頭的屏蔽向下返回的電流會遇到此阻抗。這會使得探頭帶寬降低，造成可觀察到的信號振鈴。此外，接地引線越長，引線造成的環(huán)路越大，它也變成拾取雜散噪聲的更大天線。最好是始終采用盡可能短的接地連接。

總結(jié)

要實現(xiàn)準(zhǔn)確測量，不光要選擇一臺合適的示波器，探頭的選擇和科學(xué)使用也是我們必須要認(rèn)真關(guān)注的地方，希望通過今天的分享能夠給大家?guī)硪恍椭?，大家有任何問題在評論區(qū)進行交流。