探头选型第二步-了解示波器

上期我们给大家讲了探头选型的第一步，需要先了解下信号源，本期我们来了解下示波器的问题，它对探头选型的影响与信号源问题一样重要。

如果探头与示波器不匹配，将损害探头的示波器一端的信号保真度。

带宽和上升时间

必须认识到，示波器及其探头是作为一个测量系统一起工作的。因此，使用的示波器带宽和上升时间指标应大于等于使用的探头指标，使其足以检查信号。

一般来说，探头和示波器之间的带宽和上升时间交互非常复杂。由于这种复杂性，大多数示波器制造商对用于特定示波器的特定探头型号中的探头尖端指定了示波器带宽和上升时间。为保证为计划检查的信号提供足够的示波器系统带宽和上升时间，最好遵循示波器制造商的探头建议。

输入电阻和电容

所有示波器都有输入电阻和输入电容。为最大限度地传送信号，示波器的输入电阻和电容必须与探头输出的电阻和电容相匹配，具体关系如下：

RscopeCscope = RscopeCprobe = 最优信号传送能力

更具体地说，50 欧姆示波器输入要求 50 欧姆探头，1 兆欧示波器输入要求 1 兆欧探头。在使用适当的 50欧姆适配器时，1 兆欧示波器也可以与 50 欧姆探头一起使用。

探头与示波器电容也必须匹配，这通过选择为用于特定示波器型号而设计的探头选型实现。此外，许多探头都具有补偿调节功能，通过补偿微小的电容变化，可以精确地实现匹配。在探头连接到示波器上时，应该完成的第一件事是调节探头的补偿功能。探头与示波器未能正确匹配 ( 包括通过选择适当的探头及进行适当的补偿调节 )，可能会导致明显的测量误差。

灵敏度

示波器的垂直灵敏度范围决定着信号幅度测量的整体动态范围。例如，垂直显示范围为 10 格、灵敏度范围在 1 mV/ 格 - 10 V/ 格之间的示波器的实际垂直动态范围大约是 0.1 mV - 100 V。如果计划测量的各种信号幅度范围在 0.05 mV - 150 V 之间，那么这一示波器的动态范围在低端和高端都达不到要求。但是，通过为要处理的各种信号选择适当的探头，可以弥补这一缺点。

对高幅度信号，通过使用衰减器探头，可以向上扩展示波器的动态范围。例如，10X 探头把示波器的灵敏度范围有效地向上移，这一示波器的灵敏度范围将是 1 mV/ 格 -100 V/ 格。这不仅为 150V 信号提供足够的范围，而且还提供了 1000V 的顶级示波器显示范围。但是，在把任何探头连接到信号之前，一定要保证信号不会超过探头的最大电压功能。

注意：

一直要观察探头的最大规定电压功能。把探头连接到超过其功能的电压上，可能会导致人身伤害及设备损坏。

对低幅度信号，通过使用探头放大器系统，可以把示波器范围扩展到较低的灵敏度上。这一般是差分放大器，可以提供 10 mV/ 格的灵敏度。

这些探头放大器系统专用程度高，是为了与特定的示波器型号匹配而设计的。结果，在选择示波器时一定要检查制造商为差分探头系统推荐的附件，以满足小信号应用要求。

注意：

差分探头系统通常包含灵敏的器件，过压可能会损坏这些器件，包括静电放电。为避免损坏探头系统，一直应遵循制造商的建议，并遵守所有注意事项。

读数功能

大多数现代示波器在屏幕上提供了垂直灵敏度和水平灵敏度设置 ( 伏 / 格和秒 / 格 ) 的读数。这些示波器通常还提供了探头传感和读数处理功能，从而读数可以正确跟踪使用的探头类型。例如，如果使用 10X 探头，通过以 10X 系数调节垂直读数，示波器应大体反映灵敏度。如果使用电流探头，垂直读数将从伏 / 格变为安培 / 格，以体现正确的度量单位。

为利用这些读数功能，应使用兼容示波器读数系统的探头。也应该遵循制造商与特定示波器一起使用探头的建议。这对新型示波器尤其重要，其可能具有许多通用探头或商用探头没有全面支持的高级读数功能。

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