示波器探頭如何選擇

選擇合適（電壓）的探頭有兩個(gè)*決定性的因素：在不失真情況下捕捉波形所需的帶寬，以及將電路負(fù)載降至所需的最小阻抗。規(guī)定的示波器帶寬僅適用于 50 歐姆的輸入阻抗以及有限的輸入電壓范圍。為了保持諧波和波形的完整性，儀器的帶寬必須至少是被測的最高脈沖頻率的五倍。

對于交流測量來說，所規(guī)定的直流阻抗的數(shù)值是很小的。隨著頻率增大，阻抗會(huì)變小，而無源探頭阻抗變小的程度最為明顯。嘗試將輸入阻抗保持為最高信號(hào)頻率時(shí)信號(hào)源阻抗的10倍，有源探頭和無源探頭之間可以很容易進(jìn)行選擇。這樣能夠?qū)⑦x擇范圍縮小至僅有一個(gè)或者兩個(gè)與測量設(shè)置要求最為吻合的探頭型號(hào)。對于微波波段的示波器帶寬，肯定是有源探頭具有優(yōu)勢。

請謹(jǐn)記，10x無源探頭的低頻阻抗是最高的，而且無源探頭一般不會(huì)引起直流偏置或者引入噪聲。而有源探頭可以在數(shù)千赫茲的頻率下提供恒定阻抗，而且在數(shù)百兆赫茲的頻率下具有最高阻抗。低阻抗探頭可以在高達(dá)1 GHz的頻率下提供恒定阻抗，盡管能夠在某一頻率下保持令人滿意的恒定阻抗，但較低的阻抗能夠避免諧波信號(hào)出現(xiàn)失真。

簡言之，在信號(hào)頻率成分高于100 MHz的場合中建議使用有源探頭，而且低的輸入阻抗會(huì)導(dǎo)致較高的諧振頻率。與有源探頭之間的連接應(yīng)盡可能短，以確保提供可用的高帶寬。此外，如果接地電平不穩(wěn)定，便需要使用差分探頭。

對于無源探頭，重要的一點(diǎn)是采用特定儀器所建議使用的探頭型號(hào)，即便該探頭的帶寬規(guī)范高于使用需要。低輸入電容會(huì)導(dǎo)致較高諧振頻率。接地導(dǎo)線應(yīng)盡可能地短，以降低地線的電感。測量陡峭上升沿時(shí)間的時(shí)候必須小心謹(jǐn)慎，因?yàn)橹C振頻率會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于系統(tǒng)帶寬。探頭的阻抗應(yīng)大約為電路測量點(diǎn)阻抗的十倍，才不致于向電路引入太大的負(fù)載。