如何对用在示波器上的电缆或探头进行校正

的平坦响应，在超出探头带宽范围具有高衰减

图 1bAgilentPrecisionProbe 图显示了1169A 探头放大器（配有 E2675A 探头）的探头输入阻抗。理想探头在所有频率上均具备最大阻抗

如何定义探头的频率响应？频率响应必须是输入与输出的某个比例，问题在于采用哪个输入--Vin 还是 Vsource?换句话说，应当选择探头输入端的电压还是被测器件的电压（未连接探头时）？这个问题一度引发了示波器厂商之间的争论。详情可参阅安捷伦应用指南 1491 和 Tektronix 技术简报 60W-18324-0。使用 Vsource 似乎是一个不错的选择，因为这代表没有连接探头时的信号（某种意义上指原始被测器件）。使用 Vsource 则需要已知被测器件的源阻抗，如不知就假定一个值。采用 Vsource 来确定探头响应的示波器厂家通常假设源阻抗为 25 Ω--这个假设有机会是对的，但有更大的机会是不对的，不同的被测器件特性不一样。被测器件的阻抗很多时候无法知道或实际测量，即使可以测量，也不是每一个探头使用者都理解其对测量的影响。使用 Vin来表征探头响应不需要假定被测器件的阻抗，避免了前提假设错误，因此可更精确地测量和评估被测对象，虽然该表征将探头负载效应包含了进去。将探头作为"黑盒"系统进行表征，唯一可行的方法是避开被测器件阻抗和 Vsrc这两个参数，刻意要使用Vsrc 来定义探头频响实际上扩展了"黑盒"的概念，将被测器件也纳到了黑盒中了。由于这个细微而重要的考虑，不同厂商的校正方案也将有所不同。

所有厂商都会对高带宽探头方案应用频率相关的"标称值"或工厂校正方案。校正方法会根据所连接探头的型号或配置而变化，但确定校正的一般流程是相同的。在探头和示波器开发过程中，厂商会对同一组器件执行非常精确的测量，并对特征求平均值，创建一个代表探头和示波器系统的校正滤波器。所有探头都应用相同的标称值校正，不考虑探头序列号或条件。它仅校正系统设计和制造缺陷，不能校正漂移带来的误差或个体随机差异性带来的误差。要运用这种校正方法，示波器用户只需确保探头系统配置正确，剩余工作可自动完成，该方法没有什么不便之处。

由厂商执行的高级交流校正方法

进一步改进校正精度的方法已经出现，由示波器厂家执行，厂家在生产探头的时候，对每个探头器件进行独立测量，得到其特征参数，然后创建针对这一特定探头的校正滤波器。事实上，我们使用安捷伦矢量网络分析仪测量每个 InfiniiMax III 探头放大器的 S 参数（用于描述线性网络电气特性的参数，通常应用于射频领域），并将这些参数存储到探头放大器的存储器中。与使用探头标称值校正不同，当探头连接到安捷伦示波器时，示波器可以马上读出该探头前端放大器对应的S参数，对测量结果进行校正。与标称值校正相比，即使生产过程导致个体特性不同，这种校正方法也能修正，能够显着提高精度，且不会为示波器用户带来任何额外的不便。如欲了解 S 参数的更多信息，请参阅安捷伦应用指南 AN 154.

以上校准都在工厂完成，没有考虑探头出厂后可能出现的探测系统变化。为此，安捷伦指定了"仅适用于探头本身"的特征和技术指标，示波器用户可以单独对这些指标进行验证，以确保探头的性能与出厂时一致。谨慎的仪器用户应当采用厂商推荐的验证方法，定期验证仪器精度。

除了工厂校准个体误差之外，还有许多其它因素也会明显改变探头的特性，这些因素在探头的制造和验证过程中无法进行预期与校正。首先一个变数是，探头与被测器件的接触部位，也就是探头最前端，这些都是无源附件。另一个变数是，部分示波器用户会自己定制探头或连接附件，这些探头附件没有经过工厂校正，非厂家提供的探头前端连接不包含工厂提供的 S 参数，因此需要更为精确的校正/校准流程。

由用户执行的高级交流校正方法

由用户执行的交流校准是确保精确探测测量的最后一个校正步骤，也是最精确的校正。安捷伦提供 N2809A PrecisionProbe 软件和硬件套件。借助 N2809A PrecisionProbe,示波器用户现在能够执行从探头最前端到示波器输入端的精确系统级完整交流校准。校准仅需一个探头夹具和三根SMA电缆，不必使用任何额外的仪器。示波器输出一个快速边沿信号以全面量测 Vsource、Vin 和 Vout（包括探头负载效应），并将探头系统对应的S参数测量结果输入到其对应的校正滤波器中，从而完成此次校准。

用户希望花在设置和校准上的时间尽可能少，但又要保证探头测量精度被校正，同时保持使用的灵活性。例如，用户希望可以自由选择交流校准方法，不管是与Vout/Vsource 探头响应表征