各位做硬件的朋友們，你們工作中最常用的儀器是什么呢？我想每個人心里都會想起一個名字，那就是今天我們要來講講的，這一個工我們都離不開的“神器”——示波器！

對我們電子工程師來說，示波器就像是我們的眼睛。在調(diào)試電路的過程中，是必不可少的，占據(jù)著最為重要的地位。

而探頭作為連接被測電路與示波器輸入端的電子部件，常常被遺忘。但是探頭對示波器測量卻至關(guān)重要，如果探頭用的不好，示波器會看到失真的信號，可能會得到誤導(dǎo)性或者錯誤的測量結(jié)果，進(jìn)而影響項(xiàng)目進(jìn)度。

所以今天我們就來盤點(diǎn)示波器探頭的一些重要知識點(diǎn)，希望大家在今后的使用過程中，能多多關(guān)注探頭。

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示波器探頭的×1和×10

當(dāng)我們選擇X1檔時，信號是沒有經(jīng)過衰減進(jìn)入示波器的；而選擇X10檔時，信號是衰減10倍進(jìn)入示波器的。

如果是對于未知信號，最好使用X10檔，以免燒壞儀器。當(dāng)測量晶振等內(nèi)阻較大，輸出阻抗大的線路時，也最好使用X10檔，這樣可以獲得比較精確的幅度值。

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探頭的帶寬和示波器帶寬的區(qū)別

探頭和示波器的帶寬定義是一樣的，帶寬所指的頻率是正弦波信號衰減到-3dB時的頻率。

探頭帶寬和示波器帶寬單純以參數(shù)來說，是沒有關(guān)系的。而在選擇示波器和探頭的時候，必須要以示波器的帶寬來考慮該選什么帶寬的探頭，探頭的帶寬必須大于示波器才能發(fā)揮示波器的帶寬，否則信號在經(jīng)過探頭后就被衰減了，示波器帶寬再高也測試不到。

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探頭的頻率特性

大多數(shù)無源探頭在1:1衰減時只有6MHz~20MHz的上限截止頻率，而產(chǎn)品號稱的上限截止頻率一般是指在10:1衰減時測得的。這表示，如果你使用一個100MHz 模擬帶寬的示波器，配備了150MHz的無源探頭，那么如果你使用1:1衰減，整個示波器系統(tǒng)就只有 6MHz~20MHz的模擬帶寬。只有你選擇了10:1衰減，才會發(fā)揮探頭的帶寬，使整個示波器系統(tǒng)帶寬達(dá)到 100MHz。

10:1衰減器可以提高頻率上限，這是因?yàn)樘筋^內(nèi)部做了頻率補(bǔ)償。在低頻處，其衰減率可以設(shè)計(jì)成 0.1倍，而在高頻處，則可以設(shè)計(jì)成0.1~1倍，若這種過渡被設(shè)計(jì)成平滑的，并且與原本的高頻衰減成補(bǔ)償關(guān)系，那么高頻信號就得到了補(bǔ)償，使得帶寬得以擴(kuò)大。

03

接地方式的選擇

一般情況下，示波器接地使用的是接地夾線。這種接地方式雖然簡單便捷但卻不夠準(zhǔn)確。

接地夾線示意圖

這是因?yàn)榻拥貖A線比較長，就會形成一個寄生電感Lgnd，夾線越長，電感越大。此處的回路電感和示波器探頭的輸入電容Cin發(fā)生諧振，將會導(dǎo)致示波器的幅頻特性變得不平坦，導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確。下圖是使用接地夾時的等效電路。

接地夾線等效電路圖

下圖是用該等效電路仿真出的頻譜特性曲線：

頻譜特性曲線

我們可以看出，在60MHz以上的頻率，幅度產(chǎn)生了超過3dB的過沖，而在100M左右時，過沖達(dá)到最大幅度。所以若采用地夾，測量超過60MHz的信號會產(chǎn)生較大的失真。所以更為準(zhǔn)確的方法是采用接地彈簧，它具有非常小的電感，可以大大提升探頭的帶寬。

接地彈簧示意圖

以上就是在使用示波器探頭的時候,需要關(guān)注的一些重要知識點(diǎn)了。

在我們?nèi)粘５墓ぷ髦校f不能小看了示波器探頭。探頭連接了被測電路和示波器，沒有探頭，示波器都無法工作。只有掌握了探頭的這些知識，才能輕松診斷電路，輕松得到準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù)。

原文標(biāo)題：不容小覷的探頭！

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