什么是無(wú)源探頭？

無(wú)源探頭是測(cè)量點(diǎn)處的信號(hào)與示波器輸入端子之間的電氣連接。

使用示波器觀察波形時(shí)，可以說(shuō)是將待測(cè)信號(hào)從測(cè)量點(diǎn)傳輸?shù)绞静ㄆ鞯脑O(shè)備。

示波器探頭有兩種類型：內(nèi)置信號(hào)放大電路的有源探頭和僅由無(wú)源元件組成的無(wú)源探頭，但本文將重點(diǎn)介紹后者。

無(wú)源探頭的用途

無(wú)源探頭用于在用示波器觀察信號(hào)波形時(shí)檢測(cè)測(cè)量點(diǎn)的信號(hào)。

將命中點(diǎn)處的電壓傳輸?shù)绞静ㄆ鳌Ｈ绻苯佑^察電流波形，則需要使用電流探頭。

無(wú)源探頭原理

使用探頭無(wú)法通過(guò)示波器**觀察波形。準(zhǔn)確的測(cè)量需要小心操作探頭。

1、探頭對(duì)被測(cè)電路的影響

當(dāng)使用示波器和無(wú)源探頭組合觀察波形時(shí)，可以假設(shè)示波器輸入阻抗和探頭阻抗的復(fù)合阻抗連接到被測(cè)電路。也就是說(shuō)，探頭內(nèi)置有電阻Rp和與之并聯(lián)的調(diào)節(jié)電容Cp，探頭電纜上有雜散電容Cs。

示波器輸入端由輸入電阻Ri（1MΩ）和輸入電容Ci的并聯(lián)電路組成，因此考慮該組合阻抗非常重要。

2. 如何調(diào)整Cp

為了使探頭獲得恒定的衰減率（無(wú)論頻率如何），必須調(diào)整 Cp 以滿足以下公式。

  Cp = (Cs + Ci) × Ri / Rp

調(diào)整電容Cp為半固定式，與示波器本體結(jié)合后設(shè)置為*佳值。示波器有一個(gè)方波輸出端子，用于設(shè)置調(diào)整電容器的*佳值。

將探頭**連接到此處并更改 Cp 值，以便在示波器顯示屏上顯示方波。

有關(guān)無(wú)源探頭的其他信息

1. 如何使用無(wú)源探頭

無(wú)源探頭用于使用示波器進(jìn)行測(cè)量，并根據(jù)被測(cè)電路的特性從三種類型中選擇：由于內(nèi)置電阻 Rp 的衰減率：1:1、1:10 和 1:100。

1:1
這是沒有內(nèi)置電阻Rp和調(diào)整電容Cp的探頭。由于信號(hào)直接施加到示波器的輸入端子，因此示波器的輸入阻抗為1MΩ，輸入電容Ci連接到被測(cè)電路。

如果被測(cè)電路具有高阻抗，則必須小心，因?yàn)檫@會(huì)影響測(cè)量電路。另一方面，在處理小信號(hào)時(shí)，可以原樣使用示波器的輸入靈敏度，因此與通過(guò)Rp的其他類型相比，在信號(hào)電平方面具有優(yōu)勢(shì)。

10:1探頭
這是常用的探頭，內(nèi)置電阻Rp為9MΩ。與示波器配合時(shí)輸入阻抗為10MΩ，對(duì)被測(cè)電路影響小，使用方便。

它有100:1探頭
內(nèi)置電阻Rp99MΩ和調(diào)節(jié)電容Cp，衰減率為1/100，所以主要在信號(hào)電壓超過(guò)100V時(shí)使用。此外，由于輸入阻抗極高（100MΩ），因此對(duì)被測(cè)電路的影響特別小。

接地線連接點(diǎn)
使用無(wú)源探頭時(shí)要特別考慮的是接地線的連接及其處理方式。使用多通道示波器同時(shí)觀察多個(gè)點(diǎn)時(shí)，基本將各通道探頭的地線連接到一個(gè)公共位置（*好是單點(diǎn)接地）。

連接不同的地線會(huì)造成地環(huán)路，對(duì)測(cè)量小信號(hào)產(chǎn)生不利影響。

接地線長(zhǎng)度
較長(zhǎng)的接地線有利于連接測(cè)量點(diǎn)，但在觀察高頻信號(hào)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)振鈴、信號(hào)幅度波動(dòng)較大等問(wèn)題。這是由于接地線的電感成分和探頭的輸入端子電容發(fā)生諧振，并且在諧振頻率附近振幅變得非常大。

因此，當(dāng)觀察頻率為10MHz或更高的高頻信號(hào)時(shí)，請(qǐng)考慮使用接地彈簧代替接地線。

2. 探頭頻率特性

用于波形觀測(cè)的測(cè)量?jī)x器由示波器本體和探頭組成，主要測(cè)量性能由兩者結(jié)合的測(cè)量系統(tǒng)的頻帶和上升時(shí)間決定。因此，公布了每個(gè)示波器主體和與其組合的探頭的頻帶和上升時(shí)間規(guī)格。

3、電纜漂浮能力

對(duì)探頭頻率特性影響很大的一個(gè)因素是電纜的雜散電容。頻率越高，雜散電容產(chǎn)生的容抗越小，從而增加了被測(cè)電路的負(fù)載。

因此，這會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，例如縮小探頭本身的頻率帶寬并減慢其上升時(shí)間。探頭的雜散電容還取決于電纜的長(zhǎng)度，電纜越長(zhǎng)，雜散電容越大，因此*短的探頭長(zhǎng)度在頻率特性方面是有利的。