示波器探頭工作原理

　　示波器探頭不僅僅是把測試信號判定以示波器輸入端的一段導線，電子負載而且是測量系統的重要組成部分。探頭有很多種類型號各有其沒的特性，以適應各種不同的專門工作的擊破要，其中一類稱為有源探數位示波器頭，探頭內包含有源電子元件可以提供放大能力，不含有源元件的探頭稱為無源探頭，其中只包含無源元件如電阻和電容。這種探頭通常對輸入信號進行衰減。

　　我們將首先集中討論通用無源探頭，說明共主要技術指標以及探頭對被測電路和被測信號的影響，接著簡單介紹幾種專用探頭及其附近。

　　屏蔽示波器探頭的一個重要任務是確保只有希望觀測的信號才在示波器上出現，如果我們僅僅使用一面導線來代替探頭，那到它的作用就好像是一根天線，可以從無線電台、熒光燈，電機、50或60Hz的電源的交流聲甚至當地業余無線電愛好者那裡接收到很多不希望的干擾信號，其些這類噪聲甚至還能抽向注入到被測電路中去所以我們首先需要的是屏蔽的電纜，示波器探頭的屏蔽電纜通過們於探頭尖端的接地線和被測電路連接，從而保證了很好的屏蔽。

　　示波器探頭負載效應

　　當我們進行測量時，我們常常以為測得的電壓和電路中未連入示波器時是完全一樣的。

　　實際上，每個示波器探頭都有其輸入阻抗，輸入阻抗包含了電阻、電容和電感分量。由於探頭引入的額外負載，所以連入探頭後就會影響被測電路我以當我們分析測量結果時必須考慮探頭的特性以及測試電路的阻抗。

　　有些示波器探頭裡沒有串聯的電阻，這類探頭主要就由一段電纜和一個測試頭構成，因此，在其工作頻率範圍或有用帶寬之內，探頭對信號沒有衰減作用。這類探頭稱為1：1或X1探頭。由於這類探頭在測試點處將其自身的電容(包括電纜的電容)與示波器的輸入阻抗連在了一起，所以這種探頭具有負載效應。

　　示波器探頭的等效電路

　　當信號頻率嗇時，探頭的容性負載效應京戲得更加顯著。由於電纜的類型和長度的不同以及探頭本身構造等原因，1：1探頭訊號產生器的輸入電容通常可以從大約35pF到100pF以上，這等於給被測電路施加了一個低阻抗菌素負載，具有47pF輸入電容1：1探頭在20MHz之下的電抗僅為169W，這就使得這個探頭在此頻率無法使用。

　　衰減式探頭減小了負載效應

　　我們可以在探頭中增加一個和示波器輸入阻抗相串聯的阻抗，用這種辦法就可以減小探頭的負載效應。然而，這就意味著輸入電壓不能完全加到示波器的輸頻譜分析儀入端，因為我們現在已經引入了一個分壓器。

　　給出了一處簡化的探頭等效電路，Rp和Rs構成了一個10：1的分壓器，Rs為示波器的輸入阻抗。調節補償電容C補償使得探頭和示波器械相匹配，視覺保證了在探頭的尖端獲得正確的頻率響應曲線，宋一來就使得這種探頭的頻率響應比1：1探頭頻率響應要寬得多。