示波器的探頭是連接被測(cè)電路與示波器輸入端的電子部件,它對(duì)示波器測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性至關(guān)重要,選擇如果不合適,再先進(jìn)的示波器也發(fā)揮不出作用。
最簡(jiǎn)單的探頭是連接被測(cè)電路與電子示波器輸入端的一根導(dǎo)線。但是,復(fù)雜的探頭則由阻容元件和有源器件組成,于是探頭種類就多了,有源探頭、無(wú)源探頭、差分探頭、電流探頭……令人眼花繚亂。
本文就來(lái)理一理,看看不同的探頭究竟該如何使用。
1:1無(wú)源探頭
1:1無(wú)源探頭的等效電路
特點(diǎn):它需要通過(guò)屏蔽線和示波器連接,示波器的輸入阻抗一般設(shè)為1MΩ。
輸入電容=示波器輸入電容+電纜浮游容量
適用對(duì)象:因?yàn)闆](méi)有分壓輸入信號(hào),所以僅限于測(cè)量低頻小信號(hào)。又因輸入電容小于100pF,所以不推薦測(cè)量10MHz以上信號(hào)。
注意事項(xiàng):被測(cè)電壓不能超過(guò)示波器的最大輸入電壓!
10:1無(wú)源探頭
1.中低頻無(wú)源探頭(DC-10MHZ)
10:1中低頻無(wú)源探頭的等效電路
特點(diǎn):探頭可調(diào)電容實(shí)現(xiàn)分壓比達(dá)到10:1的分壓效果。
適用對(duì)象:1、測(cè)試直流~低頻(n kHz)信號(hào),探頭阻抗9MΩ和示波器輸入阻抗1MΩ進(jìn)行10:1分壓。
2、測(cè)試中間頻率(nkHz~nMHz)信號(hào)
探頭電容10pF和示波器輸入電容 (屏蔽線電容+補(bǔ)償電容+探頭電容=90pF)實(shí)現(xiàn)10:1分壓。
2.高頻無(wú)源探頭(10MHZ以上)
10:1高頻無(wú)源探頭等效電路
特點(diǎn):如上圖所示,探頭與示波器輸入回路組成等效回路。這是個(gè)非常復(fù)雜的分壓回路,要點(diǎn)是在全部帶寬范圍內(nèi),實(shí)現(xiàn)10:1穩(wěn)定分壓特性。
適用對(duì)象:測(cè)試高頻(10MHz以上)信號(hào)。
注意事項(xiàng):即使是同一品牌,型號(hào)不同的示波器輸入等效回路也不盡相同,示波器初次使用前,需要對(duì)補(bǔ)償電容進(jìn)行調(diào)整。在10MHz以上的頻率范圍,使用非標(biāo)配探頭則無(wú)法保證示波器與探頭的最佳匹配,達(dá)到最佳測(cè)量效果。
100:1無(wú)源探頭
100:1無(wú)源探頭等效電路
特點(diǎn):探頭前端(配合補(bǔ)償電容)和示波器并列得到100:1的分壓效果。
適用對(duì)象:1、測(cè)試直流~低周波(n kHz)信號(hào)。探頭前端電阻49.5MΩ和補(bǔ)償電容電阻1MΩ與示波器的1MΩ并列得到100:1的分壓回路。在補(bǔ)償電容內(nèi)加入分壓電阻是為了安全,尤其是在測(cè)試者接觸BNC接頭時(shí)。