示波器探头原理及种类（1）.pdf
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2022-05-23
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示波器探头原理及种类（1）
――BJLK
任何使用过示波器的人都会接触过探头，通常我们说的示波器是用来测电压
信号的（也有测光或电流的，都是先通过相应的传感器转成电压量测量），探头的
主要作用是把被测的电压信号从测量点引到示波器进行测量。
大部分人会比较关注示波器本身的使用，却忽略了探头的选择。实际上探头
是介于被测信号和示波器之间的中间环节，如果信号在探头处就已经失真了，那么
示波器做的再好也没有用。实际上探头的设计要比示波器难得多，因为示波器内部
可以做很好的屏蔽，也不需要频繁拆卸，而探头除了要满足探测的方便性的要求以
外，还要保证至少和示波器一样的带宽，难度要大得多。因此最早高带宽的实时示
波器刚出现时是没有相应的探头的，又过了一段时间探头才出来。
要选择合适的探头，首要的一点是要了解探头对测试的影响，这其中包括 2
部分的含义：1/探头对被测电路的影响；2/探头造成的信号失真。理想的探头应该
是对被测电路没有任何影响，同时对信号没有任何失真的。遗憾的是，没有真正的
探头能同时满足这两个条件，通常都需要在这两个参数间做一些折衷。
为了考量探头对测量的影响，我们通常可以把探头模型简单等效为一个 R、
L、C 的模型，把这个模型和我们的被测电路放在一起分析。
首先，探头本身有输入电阻。和万用表测电压的原理一样，为了尽可能减少
对被测电路的影响，要求探头本身的输入电阻 Rprobe 要尽可能大。但由于 Rprobe
不可能做到无穷大，所以就会和被测电路产生分压，实际测到的电压可能不是探头
点上之前的真实电压，这在一些电源或放大器电路的测试中会经常遇到。为了避免
探头电阻负载造成的影响，一般要求 Rprobe 要大于 Rsource 和 Rload 的 10 倍以上。
大部分探头的输入阻抗在几十 k 欧姆到几十兆欧姆间。
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