對於當示波器如親人的電源工程師們來說

，一個理想的示波器探頭應當易於連接

，具有可靠而安全的觸點、不會降低其傳輸信號的質量或者造成失真、具有線性的相位行為、無衰減、具有無限的帶寬、高gao的de抗kang噪zao性xing能neng以yi及ji不bu會hui成cheng為wei信xin號hao源yuan的de負fu載zai。然ran而er
，實shi際ji上shang所suo有you這zhe些xie屬shu性xing均jun不bu可ke能neng絕jue對dui實shi現xian，而er且qie某mou些xie情qing況kuang下xia離li所suo要yao求qiu的de測ce量liang情qing況kuang還hai會hui有you很hen大da的de差cha距ju。實shi際ji應ying用yong中zhong，需xu要yao測ce量liang的de信xin號hao往wang往wang難nan以yi獲huo取qu
，其qi阻zu抗kang變bian化hua可ke能neng非fei常chang大da，整zheng體ti設she置zhi對dui噪zao聲sheng非fei常chang敏min感gan而er且qie依yi賴lai於yu頻pin率lv，帶dai寬kuan有you限xian
，而er且qie信xin號hao傳chuan播bo的de差cha異yi會hui在zai多duo個ge測ce量liang通tong道dao之zhi間jian引yin起qi輕qing微wei的de時shi間jian偏pian差cha(相位和時間偏差)。
 

 

因yin此ci示shi波bo器qi製zhi造zao商shang竭jie盡jin全quan力li將jiang與yu探tan頭tou相xiang關guan的de影ying響xiang降jiang至zhi最zui低di
，使shi其qi能neng夠gou更geng容rong易yi連lian接jie到dao電dian路lu而er且qie性xing能neng更geng可ke靠kao。比bi如ru，一yi隻zhi手shou拿na著zhe探tan頭tou而er另ling一yi隻zhi手shou操cao作zuo示shi波bo器qi的de方fang式shi是shi很hen難nan做zuo到dao的de。因yin此ci
，R&S RTO係列示波器的有源探頭讓用戶能夠利用探頭上的一個按鈕來控製示波器功能，而且包含許多功能的控製。該測量儀器上還具備一個稱為R&S ProbeMeter的集成電壓計，可以進行比傳統示波器通道更為準確的DC測量。電壓探頭以及AC或者AC/DCdianliutantoushiliangkuanjibendetantouleixing。danshihaicunzaixuduozhuanweijuticeliangrenwuershejideqitatantou，baokuoshejiyongyushuzidianluluojizhuangtaiguzhangpaijiedeluojitantou。huanjingtantoushejiweikeyizaiguangfandewendufanweixiagongzuo，erwendutantoukeyiyonglaiceliangzujiandewendu，bingqiekeyiyongzaihenkenengchuxiangaowendedianluzhong。lingwaihaiyoushejiyongyujingpianjitancezhanzhongdetantou，yijijiangguangxinhaozhuanhuanweidianxinhaodeguangxuetantou，shidenenggouzaishiboqishangzhakanguangxuexinhao，mouxietedingdetantouhaikeyongyucelianggaodianya。

 

 

無(wu)源(yuan)探(tan)頭(tou)是(shi)最(zui)簡(jian)單(dan)而(er)且(qie)價(jia)格(ge)最(zui)便(bian)宜(yi)的(de)探(tan)頭(tou)類(lei)型(xing)
，可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)大(da)部(bu)分(fen)必(bi)需(xu)的(de)測(ce)量(liang)功(gong)能(neng)。無(wu)源(yuan)探(tan)頭(tou)本(ben)質(zhi)上(shang)由(you)電(dian)線(xian)和(he)接(jie)頭(tou)所(suo)構(gou)成(cheng)
，而(er)當(dang)需(xu)要(yao)衰(shuai)減(jian)時(shi)
，還(hai)會(hui)具(ju)備(bei)電(dian)阻(zu)和(he)電(dian)容(rong)。無(wu)源(yuan)探(tan)頭(tou)中(zhong)不(bu)存(cun)在(zai)有(you)源(yuan)組(zu)件(jian)
，所(suo)以(yi)無(wu)需(xu)示(shi)波(bo)器(qi)提(ti)供(gong)電(dian)源(yuan)也(ye)能(neng)進(jin)行(xing)工(gong)作(zuo)，本(ben)質(zhi)上(shang)非(fei)常(chang)耐(nai)用(yong)。1X(“單倍”)探頭是指探頭具有與示波器相同的動態範圍，而衰減探頭則是通過將信號電平衰減10倍
、100倍甚至更高的倍數，從而擴展儀器的測量範圍。最為通用的探頭是10X類型的探頭，因為它所造成的負載效應很低，而且提供更大的電壓測量範圍。10X探頭是許多儀器的典型“標配”探頭。

連接至示波器1M歐姆輸入端的1X無源高阻抗探頭具有很高的靈敏度(小衰減)
，而將10:1的無源高阻抗探頭連接到示波器的1M歐姆輸入端時，可以提供比1X探頭更寬廣的動態範圍、更高的輸入阻抗以及更低的電容。將10:1無源低阻抗探頭連接至示波器的50歐姆輸入端時
，其阻抗幾乎不隨頻率變化而變化，但由於其標稱阻抗為500歐姆
，因此會成為信號源的一個明顯負載。當信號幅值相當低時，便需要采用1X探頭；但對於中低幅值成分混合的信號
，采用1X/10X衰減比可調探頭則更為方便。無源探頭的典型帶寬範圍為小於100 MHz~500MHz。對於50歐姆環境中所遇到的高速(高頻)信號
，需要采用50歐姆的探頭，其帶寬可達數千兆赫茲
，上升時間可達100ps甚至更快。

 

無wu源yuan探tan頭tou中zhong包bao含han一yi個ge低di頻pin調tiao整zheng控kong件jian，在zai探tan頭tou連lian接jie至zhi示shi波bo器qi時shi使shi用yong。低di頻pin補bu償chang用yong於yu使shi探tan頭tou的de電dian容rong與yu示shi波bo器qi輸shu入ru端duan的de電dian容rong相xiang匹pi配pei。高gao頻pin調tiao整zheng控kong件jian僅jin適shi用yong於yu50MHzyishangdegongzuopinlv。tedinggongyingshangyongyugenggaopinlvdewuyuantantouhuizaichuchangqianwanchengtiaozheng
，suoyijinxuzhixingdipintiaozheng。eryouyuantantouzewuxuzhixingzhexieleixingdetiaozheng，yinweitamendeshuxinghebuchangjunzaichuchangqianbianyiqueding。

 

 

有源探頭的優點包括對信號源的負載很低，探頭尖端具有可調的直流偏置(對直流電平上疊加的交流信號具有高分辨率)
，yijinenggoubeishiboqizidongshibie，wuxushoudongtiaojie。youyuantantoujuyoudanduanxingjichafenxingliangzhongleixing。youyuantantoucaiyonglezhuruchangxiaoyingjingtiguandengyouyuanyuanjian，qishurudianrongfeichangdi，duiyuzaidapinlvfanweineibaochigaoshuruzukanglaishuohenyouhaochu。tamenhaikeyiyonglaiceliangzukangweizhidedianlu，bingqieyunxushiyonggengchangdejiedixian。youyuyouyuantantoudefuzaijidi，suoyidanglianjiezhigaozukangdianlushi(無源探頭的負載相對來說過大)，有(you)源(yuan)探(tan)頭(tou)是(shi)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)。然(ran)而(er)，有(you)源(yuan)探(tan)頭(tou)中(zhong)的(de)集(ji)成(cheng)緩(huan)衝(chong)放(fang)大(da)器(qi)隻(zhi)能(neng)在(zai)有(you)限(xian)的(de)電(dian)壓(ya)範(fan)圍(wei)內(nei)工(gong)作(zuo)
，而(er)有(you)源(yuan)探(tan)頭(tou)的(de)阻(zu)抗(kang)取(qu)決(jue)於(yu)信(xin)號(hao)的(de)頻(pin)率(lv)。此(ci)外(wai)，雖(sui)然(ran)有(you)源(yuan)探(tan)頭(tou)可(ke)以(yi)用(yong)來(lai)處(chu)理(li)上(shang)千(qian)伏(fu)特(te)的(de)電(dian)壓(ya)，但(dan)其(qi)畢(bi)竟(jing)是(shi)有(you)源(yuan)器(qi)件(jian)
，機(ji)械(xie)可(ke)靠(kao)程(cheng)度(du)比(bi)不(bu)上(shang)無(wu)源(yuan)探(tan)頭(tou)。

 

 

盡jin管guan可ke以yi對dui各ge個ge信xin號hao采cai用yong單dan獨du的de探tan頭tou進jin行xing探tan測ce並bing測ce量liang出chu差cha分fen信xin號hao
，但dan最zui佳jia方fang法fa仍reng然ran是shi采cai用yong差cha分fen探tan頭tou。差cha分fen探tan頭tou利li用yong內nei置zhi的de差cha分fen放fang大da器qi對dui兩liang個ge信xin號hao進jin行xing相xiang減jian，因yin此ci僅jin占zhan用yong一yi個ge示shi波bo器qi通tong道dao，而er且qie還hai能neng在zai比bi單dan端duan型xing探tan頭tou更geng寬kuan廣guang的de頻pin率lv範fan圍wei內nei提ti供gong足zu夠gou高gao的de CMRR(共模抑製比)性能。差分探頭可以使用在單端和差分應用中。

 

 

電dian流liu探tan頭tou通tong過guo測ce量liang電dian流liu流liu經jing導dao體ti時shi所suo產chan生sheng的de電dian磁ci通tong量liang場chang來lai測ce量liang電dian流liu。然ran後hou
，電dian磁ci通tong量liang場chang會hui被bei轉zhuan換huan成cheng為wei對dui應ying的de電dian壓ya

，以yi供gong示shi波bo器qi進jin行xing測ce量liang和he分fen析xi。當dang示shi波bo器qi的de測ce量liang與yu數shu學xue功gong能neng結jie合he使shi用yong時shi

，電dian流liu探tan頭tou讓rang用yong戶hu能neng夠gou執zhi行xing各ge種zhong各ge樣yang的de功gong率lv測ce量liang。

 

 

常規用途的無源探頭最大適用電壓一般在400V左右。當電路中遇到比如20kVdegaodianyashi，xuyaoliyongzhuanmendetantoucainengjinxinganquanceliang。henmingxian，zaiduirucizhigaodedianyajinxingceliangshi，anquanshishouyaokaolvyinsu

，erzhezhongleixingdetantoutongchanghuiliyongshifenchangdexianlanchangdulaishiyinggaodianya。

 

 

探頭附加到電路上最基本以及最重要的特征便是負載，而這種負載有阻性、容(rong)性(xing)和(he)感(gan)性(xing)負(fu)載(zai)之(zhi)分(fen)。阻(zu)性(xing)負(fu)載(zai)會(hui)造(zao)成(cheng)幅(fu)值(zhi)衰(shuai)減(jian)和(he)直(zhi)流(liu)漂(piao)移(yi)偏(pian)置(zhi)，並(bing)且(qie)會(hui)改(gai)變(bian)電(dian)路(lu)的(de)偏(pian)壓(ya)。如(ru)果(guo)探(tan)頭(tou)的(de)輸(shu)入(ru)電(dian)阻(zu)與(yu)所(suo)探(tan)測(ce)的(de)信(xin)號(hao)電(dian)阻(zu)相(xiang)同(tong)的(de)話(hua)，那(na)麼(me)阻(zu)性(xing)負(fu)載(zai)就(jiu)會(hui)變(bian)得(de)非(fei)常(chang)大(da)，因(yin)為(wei)電(dian)路(lu)中(zhong)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)電(dian)流(liu)會(hui)流(liu)入(ru)探(tan)頭(tou)。這(zhe)樣(yang)反(fan)過(guo)來(lai)會(hui)降(jiang)低(di)電(dian)路(lu)與(yu)探(tan)針(zhen)接(jie)觸(chu)位(wei)置(zhi)的(de)電(dian)壓(ya)。

 

實shi際ji上shang，這zhe可ke能neng使shi得de本ben來lai出chu現xian故gu障zhang的de電dian路lu正zheng常chang工gong作zuo，但dan更geng多duo情qing況kuang下xia會hui導dao致zhi電dian路lu的de工gong作zuo出chu現xian錯cuo誤wu。為wei了le降jiang低di電dian阻zu負fu載zai所suo造zao成cheng的de影ying響xiang，一yi般ban會hui采cai用yong探tan頭tou阻zu值zhi高gao於yu被bei測ce電dian路lu阻zu值zhi10倍以上的探頭進行測量。

 

dianrongfuzaihuijiangdixinhaodeshangshengsudu，jiangdidaikuan，yijizengjiachuanshuyanchi，dianrongfuzaishiyoutantoujianduandedianrongsuoyinqide。tayinrulepinlvdeceliangwucha
，erqieshijinxingyanchiheshangshengshijianceliangshidezuidayingxiangyinsu。dianrongfuzaishiyouyutantouzhongdedianrongsuoyinqide，zaigaopinzhongbiaoxianweiyigegaotonglvboqi

，congershidegaopinxinxijingdixianliuzou，xianzhudijiangdiletantouzaigaopinqingkuangxiadeshuruzukang。yinci
，xuyaocaiyongjianduandianrongjiaoxiaodetantou。

 

ganxingfuzaiyehuidaozhiceliangxinhaoshizhen，tashiyoutantoujianduanzhitantoujiedidaoxianzhijiandehuanxingbufendediangansuoyinqide。dixianzhongdeganxingfuzailiantongtantoujianduandedianrongsuoyinqidexinhaozhendangkeyitongguoyouxiaodejiedierdedaojianqing
，zheyangkeyitigaozhendangpinlvshiqichaochuyiqidedaikuan。jiedidaoxiandechangduyingjinkenengdiduan，cainengjianshaohuiludechangdu，congerjiangdianganjiangzhizuidi。jiaodidediangankeyijiangbeiceboxingdingbudezhendangjiangzhizuidi。

 

 

當使用示波器進行測量時
，為了獲得準確的結果以及保證操作員的安全(尤其是在處理高電壓的時候)，務必采取正確的接地。儀器必須通過電源線接地，並且切勿在“保護接地”duankaideqingkuangxiajinxingcaozuo。dangbeiceshebeidexinhaoditongguolingyigeweizhidedianyuanjiedieryinqijiedihuilushi，zhejianghuidaozhichuxianbubiyaodedipinwengwengsheng。changjiandechulifangshishijiangxinhaodiyudianyuandigelikailai
，ranhouzaikaojinxinhaozhenjiaodeweizhiyuxinhaodijianlilianjie。

 

 

選擇合適(電壓)的探頭有兩個最具決定性的因素：在不失真情況下捕捉波形所需的帶寬，以及將電路負載降至最低所需的最小阻抗。規定的示波器帶寬僅適用於50歐姆的輸入阻抗以及有限的輸入電壓範圍。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衝頻率的五倍。

 

對dui於yu交jiao流liu測ce量liang來lai說shuo，所suo規gui定ding的de直zhi流liu阻zu抗kang的de數shu值zhi是shi很hen小xiao的de。隨sui著zhe頻pin率lv增zeng大da，阻zu抗kang會hui變bian小xiao，而er無wu源yuan探tan頭tou阻zu抗kang變bian小xiao的de程cheng度du最zui為wei明ming顯xian。嚐chang試shi將jiang輸shu入ru阻zu抗kang保bao持chi為wei最zui高gao信xin號hao頻pin率lv時shi信xin號hao源yuan阻zu抗kang的de10倍bei，有you源yuan探tan頭tou和he無wu源yuan探tan頭tou之zhi間jian可ke以yi很hen容rong易yi進jin行xing選xuan擇ze。這zhe樣yang能neng夠gou將jiang選xuan擇ze範fan圍wei縮suo小xiao至zhi僅jin有you一yi個ge或huo者zhe兩liang個ge與yu測ce量liang設she置zhi要yao求qiu最zui為wei吻wen合he的de探tan頭tou型xing號hao。對dui於yu微wei波bo波bo段duan的de示shi波bo器qi帶dai寬kuan，肯ken定ding是shi有you源yuan探tan頭tou具ju有you最zui大da優you勢shi。

 

請謹記
，10x無wu源yuan探tan頭tou的de低di頻pin阻zu抗kang是shi最zui高gao的de
，而er且qie無wu源yuan探tan頭tou一yi般ban不bu會hui引yin起qi直zhi流liu偏pian置zhi或huo者zhe引yin入ru噪zao聲sheng。而er有you源yuan探tan頭tou可ke以yi在zai數shu千qian赫he茲zi的de頻pin率lv下xia提ti供gong恒heng定ding阻zu抗kang，而er且qie在zai數shu百bai兆zhao赫he茲zi的de頻pin率lv下xia具ju有you最zui高gao阻zu抗kang。低di阻zu抗kang探tan頭tou可ke以yi在zai高gao達da1 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出現失真。

 

最後要提的是對於初次使用者來說在信號頻率成分高於100MHz的de場chang合he中zhong建jian議yi使shi用yong有you源yuan探tan頭tou，而er且qie低di的de輸shu入ru阻zu抗kang會hui導dao致zhi較jiao高gao的de諧xie振zhen頻pin率lv。與yu有you源yuan探tan頭tou之zhi間jian的de連lian接jie應ying盡jin可ke能neng短duan
，以yi確que保bao提ti供gong可ke用yong的de高gao帶dai寬kuan。此ci外wai
，如ru果guo接jie地di電dian平ping不bu穩wen定ding，便bian需xu要yao使shi用yong差cha分fen探tan頭tou。對dui於yu無wu源yuan探tan頭tou，重zhong要yao的de一yi點dian是shi采cai用yong特te定ding儀yi器qi所suo建jian議yi使shi用yong的de探tan頭tou型xing號hao，即ji便bian該gai探tan頭tou的de帶dai寬kuan規gui範fan高gao於yu使shi用yong需xu要yao。低di輸shu入ru電dian容rong會hui導dao致zhi較jiao高gao諧xie振zhen頻pin率lv。接jie地di導dao線xian應ying盡jin可ke能neng地di短duan，以yi降jiang低di地di線xian的de電dian感gan。測ce量liang陡dou峭qiao上shang升sheng沿yan時shi間jian的de時shi候hou必bi須xu小xiao心xin謹jin慎shen，因yin為wei諧xie振zhen頻pin率lv會hui遠yuan遠yuan低di於yu係xi統tong帶dai寬kuan。探tan頭tou的de阻zu抗kang應ying大da約yue為wei電dian路lu測ce量liang點dian阻zu抗kang的de十shi倍bei，才cai不bu致zhi於yu向xiang電dian路lu引yin入ru太tai大da的de負fu載zai。