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示波器探头的详细介绍
[导读]示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。他能把人类肉眼看不到的电信号变换成看得见的图像，从而方便了人们在电现象变化的研究。示波器不可或缺的一个元件就是示波器探头。一.示波器探头简介示波器探头是在测试点或
示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。他能把人类肉眼看不到的电信号变换成看得见的图像，从而方便了人们在电现象变化的研究。示波器不可或缺的一个元件就是示波器探头。本文引用地址:
一.示波器探头简介
示波器探头是在测试点或信号源和示波器之间建立了一条物理和电子连接;实际上，示波器探头是把信号源连接到示波器输入上的某类设备或网络，它必须在信号源和示波器输入之间提供足够方便优质的连接。连接的充分程度有三个关键的问题：物理连接、对电路操作的影响和信号传输。
二.示波器探头的分类：
市场上提供了数百种、甚至上千种不同的示波器探头。示波器探头的一个技术指标是频率特性，按频率划分探头的种类有其方便之处，但是示波器探头的频率覆盖范围有限很难按无线电频率的LF、HF、VHF、UHF、RF等波段来划分。示波器探头是所有探头中的一种，最常使用的探头是电压电流探头，而探头通常是按测量对象进行分类的。
1 无源电压探头
1.1 无源探头
无源探头由导线和连接器制成，在需要补偿或衰减时，还包括电阻器和电容器。探头中没有有源器件(晶体管或放大器)，因此不需为探头供电。无源探头一般是最坚固、最经济的探头，它们不仅使用简便，而且使用广泛。
1.2 高阻无源电压探头
从实际需要出发，使用最多的是电压探头，其中高阻无源电压探头占最大部分。无源电压探头为不同电压范围提供了各种衰减系数1&，10&和100&。在这些无源探头中，10&无源电压探头是最常用的探头。对信号幅度是1V峰峰值或更低的应用，1&探头可能要比较适合，甚至是必不可少的。在低幅度和中等幅度信号混合(几十毫伏到几十伏)的应用中，可切换1&/10&探头要方便得多。但是，可切换1&/10&探头在本质上是一个产品中的两个不同探头，不仅其衰减系数不同，而且其带宽、上升时间和阻抗(R和C)特点也不同。因此，这些探头不能与示波器的输入完全匹配，不能提供标准10&探头实现的最优性能。
1.3 低阻无源电压探头
大多数高阻无源探头的带宽范围在小于100MHz到500MHz或更高的带宽之间。而低阻无源电压探头(又称为50欧姆探头、Zo探头、分压器探头)的频率特性很好，采用匹配同轴电缆的探头，带宽可达10GHz和100皮秒或更快的上升时间。这种探头是为用于50欧姆环境中设计的，这些环境一般是高速设备检定、微波通信和时域反射计(TDR)。
1.4 无源高压探头
&高压&是相对的概念。从探头角度看，我们可以把高压定义为超过典型的通用10&无源探头可以安全处理的电压的任何电压。高压探头要求具有良好的绝缘强度，保证使用者和示波器的安全。
2.有源电压探头
2.1 有源探头
有源探头包含或依赖有源器件，如晶体管。最常见的情况下，有源设备是一种场效应晶体管(FET)，它提供了非常低的输入电容，低电容会在更宽的频段上导致高输入阻抗。可以从下面的Xc公式中看出：
2.2 有源FET探头
有源FET探头的规定带宽一般在500MHz ～4GHz之间。除带宽更高外，有源FET探头的高输入阻抗允许在阻抗未知的测试点上进行测量，而产生负荷效应的风险要低得多。另外，由于低电容降低了地线影响，可以使用更长的地线。
有源FET探头没有无源探头的电压范围。有源探头的线性动态范围一般在&0.6V到&10V之间。
2.3 有源差分探头
差分信号是互相参考，而不是参考接地的信号。差分探头可测量浮置器件的信号，实质上它是两个对称的电压探头组成，分别对地段有良好绝缘和较高阻抗。差分探头可以在更宽的频率范围内提供很高的共模抑制比(CMRR)。
3 电流探头
从原理上来看，用电压探头测得电压值，除以被测阻抗值，很容易就可以获得电流值。然而，实际上这种测量引入的误差很大，所以一般不采用电压换算电流的方法。电流探头可以精确测得电流波形，方法是采用电流互感器输入，信号电流磁通经互感变压器变换成电压，再由探头内的放大器放大后送到示波器。
3.1 交流电流探头
交流电流在互感器中，随着电流方向的变化，产生电场的变化，并感应出电压。交流电流探头属于无源设备，无需外接供电。
3.2 直流电流探头
传统电流探头只能测量交流交流信号，因为稳定的直流电流不能在互感器中感应电流。然而，利用霍尔效应，电流偏流的半导体设备将产生与直流电场对应的电压。所以，直流电流探头是一种有源设备，需要外接供电。
所以电流探头基本上分成两类：即AC电流探头和AC/DC电流探头，AC电流探头通常是无源探头，AC/DC电流探头通常是有源探头。
4 逻辑探头
使用示波器观察分析数字波形的模拟特点时，需要用到逻辑探头，为隔离确切地成因，数字设计人员通常需要查看在具体逻辑条件下发生的特定数据脉冲，这要求逻辑触发功能。如图3为逻辑探头示意图，可以在大多数示波器中增加这种逻辑出发功能。
5 其他探头
由于示波器的应用范围十分广泛，所以除了上述的探头类型外还有各种专用探头，这些专业探头根据其前端传感器的不同而有不同的功用，下面我们介绍其中的两种，仅供读者了解。
光电探头在原理上是普通电压探头与光电转换器件的组合，可直接测量光器件和光纤传输的光信号。
温度探头是普通电压探头与温度传感器的组合，可直接测量物体的温度。温度探头属传感器探头的一种，各种传感器探头与示波器配合可测量多种物理量。
三.示波器探头使用注意事项
将待测信号正确接入示波器是测试工作的第一步，这里我们主要介绍探头与被测电路连接时的注意事项。
1. 探头与被测电路连接时，探头的接地端务必与被测电路的地线相联。否则在悬浮状态下，示波器与其他设备或大地间的电位差可能导致触电或损坏示波器、探头或其他设备。
2. 测量建立时间短的脉冲信号和高频信号时，请尽量将探头的接地导线与被测点的位置邻近。接地导线过长，可能会引起振铃或过冲等波形失真。
3. 为避免接地导线影响对高频信号的测试，建议使用探头的专用接地附件。如图8所示为典型通用电压探头所带有的标准测试附件。
4. 为避免测量误差，请务必在测量前对探头进行检验和校准，探头衰减补偿的校准原理和方法我们在前面已经介绍过，这里不再赘述。
5. 对于高压测试，要使用专用高压探头，分清楚正负极后，确认连接无误才能通电开始测量。
6. 对于两个测试点都不处于接地电位时，要进行&浮动&测量，也称差分测量，要使用专业的差分探头。
探头对示波器测量至关重要，所以要求探头对探测的电路影响必须达到最小，并希望对测量值保持足够的信号保真度。如果探头以任何方式改变信号或改变电路运行方式，示波器会看到实际信号的失真结果，进而可能导致错误的测量结果，或者误导性的测量结果。通过以上介绍可知，探头的选购和正确使用有许多值得注意的地方，只有与示波器和被测电路都匹配良好的探头才是您该选择和使用的探头。
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热门关键词示波器探头的带宽是怎么计算出来的?
示波器探头的带宽是怎么计算出来的?举例tektronix的P2220探头参数：200MHz 10MΩ 16pF 6MHz 1MΩ 95pF 这里的200MHz和6MHz是通过什么计算出来的,
这些参数设计的时候是通过N阶滤波器的计算公式计算的,然后设定各个器件参数,而对于用户来说,你是不能计算出来的,但是可以验证：例如P2220,你给他输入一个200M的正弦信号,将探头接在高带宽的示波器上,例如600M、1GHz等,这样防止示波器对信号造成衰减,观察示波器测试到的信号幅度U1,与原始幅度U0对比,如果U1/U0>0.707(3DB)那么其带宽大于200M,反之则小于,你可以通过调节信号输出频率的方法使得U1/U0=0.707,这个时候的信号频率就是探头的带宽了,不过这样测试只能作为参考,数据不是很准确
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与《示波器探头的带宽是怎么计算出来的?》相关的作业问题
既然都知道是0.5微秒了,就用1除以0.0000005啊,频率是2MHZ.探头是什么档位没关系,那是为了观察幅值需要,你只要看频率在什么档位,屏幕上一个小方格表示单位为1.
注意看下示波器的输入端口的输入特性参数,接口旁边都有写的,如果测量大信号,需要把探头衰减.另外,如果测频率要达到较高精确度,建议不要用示波器,用频率计.
说的是频带宽度吗?要是你们有示波器,把时域波形存成数据的格式,数据作出时域波形,作傅里叶变换就行了,origin里就能做傅里叶变换
建议使用原厂探头,阻抗匹配方面会更好些.如果使用不同的电压探头,测量值有时会偏大,有时会偏小,因为探头的带宽会有很大的差别,带宽本身和平坦度都会有区别,另外,地线的长度也会有一些细小的差别.当然,前提是衰减倍数相同.
这幅图是你把水平扫描及垂直增益的微调都打开了,要不然仪器应该自动读值,就目前的状态,还可以这样读值：Vpp≈1.52×9.5≈14.4Vpp,f=1/T T≈5.79×7≈40.53mS f=1/40.53=0.025KHz=25Hz
测量仪器一般都是要求高输入阻抗的,因为这样子不会影响被测电路的阻抗和性能,可以达到逼真的显示实际波形,低电容是为了防止电容与被测电路发生谐振,导致波形失真,就和我们选择高频滤波电容一个意思,需要很小的寄生电感和寄生电容,否则就会达不到滤波的效果
没有直接的关系.由于示波器的衰减电阻都有电感成分,对高频的波形有影响,因此并联电容是补偿这个影响的.由于使用的电阻不同,需要补偿的电容也是不同的,一般示波器输入都并联上可调电容进行补偿,可调电容通常在2～20pF之间可调,然后通过观察10kHz方波,调整电容来进行补偿,使方波真正成为方波,没有变形.每个探头上都有一个孔
用示波器表笔直接测本来就不合适,如果谐振频率足够高,就不能忽略示波器表笔以及内部电路对LC谐振频率的影响,除非在表笔和LC之间加上合适的RLC匹配电路才行,至于如何匹配可参照史密斯圆图,但这绝对不是件容易的事.
1,电阻保护示波器不至于被介入的高电压击穿2,由于示波器输入侧有杂散电容效应,有了输入电阻后会产生瞬态响应变差.因此增加一个并联电容已恢复舜态波形
探头上的衰减倍率是除,通道菜单里的探头倍率是乘.例：被测电压是10V,探头选择（有些探头的衰减倍率是不能选择的）10X衰减,进入示波器的时候就是1V,这时候,示波器“通道菜单”中的探头倍率如果选择10X,那么显示的测量值就是10V；如果示波器“通道菜单”中的探头倍率如果选择1X,那么显示的测量值就是1V.所以,只有当示
电容必须是高频特性优良的电容,比如高频瓷介电容.若有可微调的电容,也必须是瓷介电容.电容器的容量要尽可能准确.整个衰减器连同射频线要良好电磁屏蔽,如果有条件,分压器最好分段屏蔽.PCB板要采用高频板基,器件虽然不多但仍要合理布局,并做到焊点圆滑.别小看示波器衰减器,其材料和工艺要求很严.国外仪器厂家,一个示波器探头动辄
Gs电压很低啊,你说的是DS电压么
测高压有专用的高压测试仪,不知你要测什么高压?
示波器输入端输入阻抗一般是1M,用手触摸示波器的信号脚,有工频感应信号通过人体传输给它,输入阻抗高,所以尽管信号微弱,还是有类似正弦波显示.触摸接地端不会有任何波动,因为示波器显示的是信号端和接地端的电压差波形,而探头地是连接示波器仪器的地以及大地（通过3芯电源插座）的,感应电压甚至接个正常电压到地,相当于直接将其直接
X1档位和X10档位,在测试需求不同的时候有用.我这里有手持的示波器.可以给你发个说明书看看、 再问： 好吧，.谢谢。 再答： .客气。我们有入门级的示波表，一三三六五六九零二二七。企鹅。
Y轴的信号幅度缩小90% 再问： 频率变吗 再答： 不变
记得,示波器探头一般有两根,一根有衰减,一根没有衰减；有这个电容的,是带个1:10的衰减器,是补偿高频损失用的.如果待测信号幅度不大,可以采用那根没有衰减的,也就没有电容了； 再问： 如果一定要用，怎么办啊！求解 再答： 1）你是否已经确认这个探头影响到了你的测量？ 2）你要测量的信号频率是否高于或接近示波器测量范围的
有些信号需要通过*10的探头才能测出.有些直接用*1的就可以了.看信号具体情况和示波器的能力.金涵电子有手持示波器. 再问： 就是说10*的可以扩大测量范围？ 再答： 怎么说呢，个人感觉是“帮助达到测量范围” 也就是说，示波器的测量范围是固定的，但是可能必须借助*10或者*100的探头才能达到。
带宽等于基本带宽乘上一个由设计功率、基本额定功率、系数构成的一个值,没死循环吧.机械设计手册上面都有设计实例的.如果计算参数a时,有个系数b,但b计算还需要知道a,也是很常见的,处理方法是先假设一个值,如假设b值,然后计算a,再算b,和假设值比较,不等则按计算值b重新计算,这样反复递推2-3次,一般假设值和计算值基本一示波器高压差分探头的了解及常见测量方法
探头的种类很多，其中高压差分探头在开关电源应用中十分广泛，然而很多工程师对差分探头的理解不是很深刻，市场上差分探头生产厂家也不少，性能指标各不相同，甚至相差甚远，造成测出的波形也不尽相同，工程师无法看到正确波形。本文将主要讲述什么是差分信号，差分信号的测量，高压差分探头的主要指标，优缺点和相关使用技巧，以及高压差分探头在开关电源的典型应用。
2.什么是差分信号
在讲解差分探头之前，先来了解差分信号。差分信号是互相参考，而不是参考接地的信号，开关电源中半桥上下开关管中电压信号，多相电源系统中电压信号，以上信号在本质上是“漂浮”在地之上。
3.差分信号的测量方法
目前差分信号的常见测量方法如下：
1)使用两个探头测量，再利用示波器数学运算功能计算
使用两个探头进行两项单端测量，这是一种常用方法，也是进行差分测量最不希望的方法。测量到地的信号(单端)及使用示波器的数学运算函数(通道A信号减去通道B)，就可测量差分信号。在信号时低频信号，信号幅度足够大，能够超过任何担心的噪声情况下，可以采取这种方法。
两个单端测量组合在一起有多个潜在问题。其中一个问题是沿着每个探头直到每条示波器通道有两条单独的长信号通路。这两条通路之间的任何延时差都会导致两个信号发生时间偏移。在高速信号上，这个偏移会导致计算的差分信号中发生明显的幅度和定时误差。另一个问题是它们不能提供足够的共模噪声抑制。实际电路中，共模噪声源很多，比如说，附近时钟线在两条信号线上导致的噪声，荧光等外部来源发出的噪声。随着频率的提高，单端测量的CMMR(共模抑制比)的性能会迅速下降。如果保留共模干扰的话，这会导致信号的噪声比实际的噪声还要大的多。
2) 示波器浮地测量
目前常见的错误浮地测量方法就是示波器浮地测量方法，是通过切断标准三头AC插座地线的方法或使用一个交流隔离变压器，切断中线与地线的连接。将示波器从保护地线浮动起来，以减小地环路的影响。这种方法其实并不可行，因为在建筑物的布线中中线也许在某处已经与地线相连，是不安全的测量方法。
此外，它违反了工业健康和安全规定，且获得的测量结果也差。而且示波器在地浮动时会出现一个大的寄生电容，浮动测量将受到振荡的破坏，测量的波形失真严重，后续会有实例演示。总而言之，示波器浮地测量容易损坏被测器件；损坏示波器；给人身带来潜在危害；测量误差大。
3)差分测量
浮地测量的最佳解决办法就是使用高共模抑制比的差分探头，因为两个输入端都不存在接地的问题，两路输入信号的差分运算在探头前端放大器完成，传输到示波器通道的信号是已差分后的电压，示波器无需去掉三线插头的接地端即可实现安全的浮地测量。
4.差分探头
常见的差分探头中有一类是针对低压信号的，在高速的数字电路中这种差分信号比较常见，这一类差分探头的测量电压常见的幅值是±8V，带宽一般在1GHz以上；另一类是专门针对高压测量的，测量电压高达上KV，在开关电源测量中这种差分信号比较常见，这类差分探头叫高压差分探头，测量电压一般在KV级别，带宽在20MHz—100MHz范围内比较常见。
差分探头主要是针对浮地系统的测量。电源系统测试中经常要求测量三相供电中的火线与火线，或者火线与零(中)线的相对电压差，很多用户直接使用单端探头测量两点电压，导致探头烧毁的现象时有发生。这是因为：大多数示波器的“信号公共线”终端与保护性接地系统相连接，通常称之为“接地”。这样做的结果是：所有施加到示波器上，以及由示波器提供的信号都具有一个公共的连接点。该公用连接点通常是示波器机壳通过使用交流电源设备电源线中的第三根导线地线，将探头地线连到一个测试点上。如果这时使用单端探头测量，那么单端探头的地线与供电线直接相连，后果必然是短路。这种情况下，我们需要差分探头进行浮地测量。
差分探头3大重要指标：
带宽 (通用)：所有探头都有带宽。探头的带宽是指探头响应导致输出幅度下降到70.7%(-3 dB)的频率。在选择示波器和示波器探头时，要认识到带宽在许多方面影响着测量精度。在幅度测量中，随着正弦波频率接近带宽极限，正弦波的幅度会变得日益衰减。在带宽极限上，正弦波的幅度会作为实际幅度的70.7% 进行测量。
因此，为实现最大的幅度测量精度，必需选择带宽比计划测量的最高频率波形高几倍的示波器和探头。这同样适用于测量波形上升时间和下降时间。波形转换沿(如脉冲和方形波边沿)是由高频成分组成的。带宽极限使这些高频成分发生衰减，导致显示的转换慢于实际转换速度。为精确地测量上升时间和下降时间，使用的测量系统必需使用拥有充足的带宽，可以保持构成波形上升时间和下降时间的高频率成份。最常见的情况下，使用测量系统的上升时间时，系统的上升时间一般应该比要测量的上升时间快4-5 倍。在开关电源领域，一般50MHz的带宽就基本够用了。
CMRR (共模抑制比)：共模抑制比(CMRR)是指差分探头在差分测量中抑制两个测试点共模信号信号的能力。这是差分探头的关键指标，其公式为：CMRR = |Ad/Ac|。其中：Ad = 差分信号的电压增益。Ac = 共模信号的电压增益。在理想情况下，Ad 应该很大，而Ac 则应该等于0，因此CMRR无穷大。在实践中，10,000:1 的CMRR 已经被看作非常好了。
这意味着将抑制5 V 的共模输入信号，使其在输出上显示为0.5 毫伏。由于CMRR 随着频率提高而下降，因此指定CMRR 的频率与CMRR 值一样重要。CMRR对于测量全桥或者半桥电路的上管驱动波时，显得尤为重要，这也是高压差分探头测量这类信号时的难点。如图1中，上管GS驱动电压很小，但是共模电压很高，测量改点波形时，对差分探头的CMRR要求比较高，后续将会有实例演示分析。
畸变：畸变是输入信号预计响应或理想响应的任何幅度偏差。在实践中，在快速波形转换之间通常会立即发生畸变，其表现为所谓的“减幅振荡”。差分探头的两个差分输入线非常长，常见的有50cm左右，如果差分探头这个指标设计不好，那么测量的信号容易产生畸变。市场上不同厂家的差分探头测出的结果可能不同，有的相差甚远，这个指标就是其中原因之一。
当然差分探头还有输入阻抗，输入电容，精度，衰减系数等指标，市场上各个厂家差别不大，一般也不会出问题，所以这里就不一一介绍了。
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示波器探头上10：1的开关起什么作用
调到*10时 测试要注意什么？
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1时 示波器显示为5V10：1两种选择：1的时候也就是所测电压副值为多少，示波器显示就是多少10：1的时候 电压副值多少，示波器显示为1/10例：所测电压为5V1那是调电压幅值的 衰减用的 一般来说示波器的探头会有1：1和10：1时 示波器显示为500mV一般副值的衰减有保护仪器作用，也可用于更精确的测量，调节合适的显示达到最好的测试效果注：有些示波器上也有探头选项 此时需注意示波器上设置和探头设置，（高级点的会有100：1或更多）1
采纳率：30%
俺了解,是南京西站,加紧给分哦有｀｀
十分理解,张恒利,加紧给分哦有｀｀
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