示波器那些事儿--之探头

精度，探头和示波器的上升时间应该比被测脉冲快3～5倍。

●动态范围的限制

所有探头都有不应超过的高压安全极限。对于无源探头，这一极限可以从几百伏到几千伏。而对于有源探头，最大安全极限电压则通常在几十伏范围内。为避免危及人身安全及可能损坏探头，最好了解被测的电压及使用探头的电压极限。

除安全考虑因素之外，还要在实践中考虑测量的动态范围。示波器具有灵敏度范围，典型的灵敏度范围一般是1mV～10V/格，在八格显示器上，这意味着可以在4mV～40V的信号上合理的进行测量。在1X探头中，探头动态范围与示波器相同，即信号测量范围是4mV～40V。如果需要测量40V以上的信号就需要通过使用衰减器的探头，例如采用10X探头就可以把示波器动态范围提高到40mV～400V。

最通用的是首选10X探头，这是因为高端的电压范围及其导致的信号源负荷较少，如果打算测量比较宽的电压范围，也可以考虑选用1X/10X可切换式探头，通过切换可实现4mV～400V的动态范围。

●信号源负荷

探头必须吸收部分信号电流，以在示波器输入上形成信号电压，这就会导致在测试点上带来了负荷，可能会改变电路或信号源传送到测试点上的信号。

1X探头一般有1MΩ的电阻，10X探头一般有10MΩ的电阻，在大多数情况下这些值几乎不会导致电阻负荷。通常情况下，最担心的负荷是探头尖端上的电容导致的负荷，对于低频，这一电容具有非常高的阻抗，影响几乎没有，但随着频率的提高，电容电抗会降低，其结果是负荷会在高频上提高。这种电容负荷影响着测量系统的带宽和上升时间，通过选择尖端电容值低的探头，可以使电容负荷达到最小。

●探头的地线

由于地线是一条导线，因此，它有一定的分布式电感。这一电感和探头电容相互影响，在L和C值确定的某个频率上会导致振铃，这个振铃是不可避免的，但通过设计探头接地，可以降低振铃的影响。为避免接地问题，应一直使用随探头一起提供的最短的地线，代以其它方式的接地可能会导致被测脉冲上出现振铃。

※探头补偿

大多数探头是为与特定型号的示波器输入而设计的，但是在示波器之间，甚至是同一台示波器不同的输入通道之间也会略有差异。为在必要时处理这一差异，许多探头特别是衰减探头都带有内置补偿网络。

没有补偿的探头，可能会导致各种测量误差，特别是在测量脉冲上升时间和下降时间时尤为明显，为避免这些误差，应在把探头连接到示波器后立即补偿探头，并经常检查探头补偿结果。