关于示波器探头的一些知识

在了解探头的结构之前,需要先了解一下示波器输入接口的结构,因为这里是连接探头的地方,示波器的输入接口电路和探头共同组成了我们的探测系统。

大部分的示波器输入接口采用的是BNC或兼容BNC的形式。示波器的输入端有1M欧姆或50欧姆的匹配电阻。示波器的探头种类很多,但是示波器的的匹配永远只有1M欧姆或50欧姆两种选择,不同种类的探头需要不同的匹配电阻形式。

从电压测量的角度来说,为了对被测电路影响小,示波器可以采用1M欧姆的高输入阻抗,但是由于高阻抗电路的带宽很容易受到寄生电容的影响。所以1M欧姆的输入阻抗广泛应用与500M带宽以下的测量。对于更高频率的测量,通常采用50欧姆的传输线,所以示波器的50欧姆匹配主要用于高频测量。

传统上来说,市面上100MHz带宽以下的示波器大部分只有1M欧姆输入,因为不会用于高频测量;100MHz~1GHz带宽的示波器大部分有1M欧姆和50欧姆的切换选择,同时兼顾高低频测量;2GHz或更高带宽的示波器由于主要用于高频测量,所以大部分只有50欧姆输入。不过随着市场的需求,有些2GHz以上的示波器也提供了1M欧姆和50欧姆的输入切换。

广义的意义上说,测试电缆也属于一种探头,比如BNC或SMA电缆,而且这种探头既便宜性能又高。但是使用测试电缆连接时需要在被测电路上也有BNC或SMA的接口,所以应用场合有限,主要用于射频和微波信号测试。对于数字或通用信号的测试,还是需要专门的探头。

示波器的探头按是否需要供电可以分为无源探头和有源探头,按测量的信号类型可以分为电压探头、电流探头、光探头等。所谓的无源探头,是指整个探头都由无源器件构成,包括电阻、电容、电缆等;而有源探头内部一般有放大 器,放大器是需要供电的,所以叫有源探头。


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