一、示波器探頭的種類有哪些
1、無源電壓探頭
①無源探頭
無(wu)源探(tan)頭由(you)導線和連接(jie)器(qi)制成(cheng)，在需要補償或衰(shuai)減時，還包(bao)括電阻(zu)器(qi)和電容(rong)器(qi)。探(tan)頭中沒(mei)有有源器(qi)件（晶(jing)體管(guan)或放大器(qi)），因此不需為(wei)探(tan)頭供電。無(wu)源探(tan)頭一般是最(zui)堅固、最(zui)經(jing)濟的探(tan)頭，它(ta)們不僅使用簡(jian)便，而且使用廣泛。
②高阻無源(yuan)電(dian)壓探(tan)頭
從實際(ji)需(xu)要出發，使用(yong)最多的(de)(de)是(shi)(shi)電(dian)(dian)壓(ya)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)，其中高阻無源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)壓(ya)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)占最大部分。無源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)壓(ya)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)為不(bu)(bu)同(tong)電(dian)(dian)壓(ya)范圍提(ti)(ti)供了各種衰減(jian)系(xi)數1×，10×和(he)100×。在(zai)這些無源(yuan)(yuan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)中，10×無源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)壓(ya)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)是(shi)(shi)最常用(yong)的(de)(de)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)。對(dui)信(xin)號幅(fu)度(du)是(shi)(shi)1V峰峰值或更低的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)，1×探(tan)頭(tou)(tou)(tou)可能(neng)(neng)要比較適合，甚至是(shi)(shi)必不(bu)(bu)可少(shao)的(de)(de)。在(zai)低幅(fu)度(du)和(he)中等幅(fu)度(du)信(xin)號混合（幾(ji)十(shi)毫伏到幾(ji)十(shi)伏）的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)中，可切換1×/10×探(tan)頭(tou)(tou)(tou)要方便得多。但是(shi)(shi)，可切換1×/10×探(tan)頭(tou)(tou)(tou)在(zai)本質上是(shi)(shi)一個產(chan)品(pin)中的(de)(de)兩個不(bu)(bu)同(tong)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)，不(bu)(bu)僅其衰減(jian)系(xi)數不(bu)(bu)同(tong)，而且其帶寬、上升時間和(he)阻抗(kang)（R和(he)C）特(te)點也不(bu)(bu)同(tong)。因此，這些探(tan)頭(tou)(tou)(tou)不(bu)(bu)能(neng)(neng)與(yu)示波(bo)器(qi)的(de)(de)輸入完全匹配(pei)，不(bu)(bu)能(neng)(neng)提(ti)(ti)供標準(zhun)10×探(tan)頭(tou)(tou)(tou)實現的(de)(de)最優(you)性能(neng)(neng)。
③低(di)阻(zu)無(wu)源電壓探頭
大多(duo)數高阻(zu)無源(yuan)探(tan)(tan)頭的(de)帶(dai)寬(kuan)范圍在小于100MHz到500MHz或(huo)更高的(de)帶(dai)寬(kuan)之間(jian)。而低阻(zu)無源(yuan)電(dian)壓探(tan)(tan)頭（又稱為50歐姆探(tan)(tan)頭、Zo探(tan)(tan)頭、分壓器探(tan)(tan)頭）的(de)頻(pin)率特性很好，采用(yong)匹(pi)配同軸(zhou)電(dian)纜(lan)的(de)探(tan)(tan)頭，帶(dai)寬(kuan)可達10GHz和100皮秒或(huo)更快的(de)上升時間(jian)。這種探(tan)(tan)頭是為用(yong)于50歐姆環境(jing)中(zhong)設(she)計的(de)，這些環境(jing)一般是高速設(she)備(bei)檢定、微波通信和時域反射計（TDR）。
④無源高壓探頭
“高(gao)壓(ya)”是(shi)相(xiang)對(dui)的(de)概念(nian)。從(cong)探頭角度(du)看，我們可(ke)以把高(gao)壓(ya)定義(yi)為超過典(dian)型的(de)通(tong)用(yong)10×無(wu)源(yuan)探頭可(ke)以安(an)全處理(li)的(de)電(dian)壓(ya)的(de)任何(he)電(dian)壓(ya)。高(gao)壓(ya)探頭要求具有良(liang)好的(de)絕緣強度(du)，保證使用(yong)者和示波器的(de)安(an)全。
2、有源電壓探頭
①有源探頭
有源(yuan)探頭(tou)包含或依(yi)賴有源(yuan)器件，如晶體管。最常見的(de)(de)情況下，有源(yuan)設備是一種場效應晶體管（FET），它提供了(le)非常低(di)(di)的(de)(de)輸(shu)入電容(rong)，低(di)(di)電容(rong)會在(zai)更寬的(de)(de)頻段上導致高輸(shu)入阻(zu)抗(kang)。
②有源FET探頭(tou)
有(you)(you)源FET探(tan)頭的規(gui)定帶寬一般(ban)在(zai)500MHz～4GHz之間(jian)。除帶寬更高(gao)外(wai)，有(you)(you)源FET探(tan)頭的高(gao)輸入阻(zu)抗允(yun)許在(zai)阻(zu)抗未知的測試點(dian)上(shang)進行測量，而產(chan)生負荷效應的風(feng)險要(yao)低(di)得多。另(ling)外(wai)，由于(yu)低(di)電容降低(di)了地(di)線影(ying)響，可以使用更長的地(di)線。
有源(yuan)(yuan)FET探(tan)(tan)頭(tou)沒有無源(yuan)(yuan)探(tan)(tan)頭(tou)的電壓范(fan)圍。有源(yuan)(yuan)探(tan)(tan)頭(tou)的線性(xing)動態范(fan)圍一(yi)般在±0.6V到±10V之間(jian)。
③有源差分探頭
差分信(xin)號是互相(xiang)參(can)考(kao)，而不(bu)是參(can)考(kao)接地(di)的(de)(de)信(xin)號。差分探頭(tou)可測量浮置器件的(de)(de)信(xin)號，實(shi)質上它是兩(liang)個對稱的(de)(de)電壓(ya)探頭(tou)組(zu)成，分別對地(di)段有良好絕緣(yuan)和較高(gao)阻抗。差分探頭(tou)可以在更寬的(de)(de)頻率范圍內提供很高(gao)的(de)(de)共模抑制比（CMRR）。
3、電流探頭
電(dian)(dian)流探頭(tou)可以(yi)精確測(ce)得電(dian)(dian)流波形，方法(fa)是采用電(dian)(dian)流互感器(qi)輸(shu)入，信(xin)號電(dian)(dian)流磁(ci)通經互感變壓器(qi)變換成(cheng)電(dian)(dian)壓，再由探頭(tou)內(nei)的放大(da)器(qi)放大(da)后送到(dao)示波器(qi)。
①交流電流探頭
交(jiao)流(liu)電流(liu)在(zai)互感器中，隨(sui)著電流(liu)方向的變化(hua)，產生電場的變化(hua)，并(bing)感應出電壓(ya)。交(jiao)流(liu)電流(liu)探(tan)頭屬于無源設備，無需(xu)外(wai)接供電。
②直流電流探頭
傳(chuan)統(tong)電(dian)流(liu)(liu)探(tan)頭(tou)只(zhi)能測量(liang)交(jiao)流(liu)(liu)交(jiao)流(liu)(liu)信號(hao)，因為穩定的直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)流(liu)(liu)不能在互(hu)感器中感應(ying)(ying)電(dian)流(liu)(liu)。然(ran)而，利用霍爾效(xiao)應(ying)(ying)，電(dian)流(liu)(liu)偏流(liu)(liu)的半導體設備(bei)將(jiang)產(chan)生(sheng)與(yu)直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)場對應(ying)(ying)的電(dian)壓。所以，直(zhi)流(liu)(liu)電(dian)流(liu)(liu)探(tan)頭(tou)是一種有源設備(bei)，需要外接供電(dian)。
所(suo)以(yi)電(dian)流(liu)探頭(tou)基本上分成兩類(lei)：即AC電(dian)流(liu)探頭(tou)和AC/DC電(dian)流(liu)探頭(tou)，AC電(dian)流(liu)探頭(tou)通(tong)常是無源探頭(tou)，AC/DC電(dian)流(liu)探頭(tou)通(tong)常是有源探頭(tou)。
4、邏輯探頭
使用示波器(qi)觀(guan)察分析數(shu)字(zi)波形的模擬特點(dian)時，需要(yao)(yao)用到邏輯(ji)探頭，為隔離確切地成因，數(shu)字(zi)設計人員通常(chang)需要(yao)(yao)查看在具體邏輯(ji)條件下發(fa)生的特定數(shu)據脈沖，這要(yao)(yao)求邏輯(ji)觸發(fa)功能(neng)。
5、其他探頭
由于示波器的應用(yong)范圍十分(fen)廣泛，所以除了上述的探(tan)頭(tou)(tou)類型外還有各種專(zhuan)用(yong)探(tan)頭(tou)(tou)，這(zhe)些(xie)專(zhuan)業探(tan)頭(tou)(tou)根據其(qi)前(qian)端傳感器的不(bu)同而(er)有不(bu)同的功用(yong)。
①光電探頭
光(guang)(guang)電探頭(tou)在原理上是普通電壓探頭(tou)與(yu)光(guang)(guang)電轉換器件的組合，可直接測量(liang)光(guang)(guang)器件和(he)光(guang)(guang)纖傳輸的光(guang)(guang)信號。
②溫度探頭
溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)探(tan)頭(tou)是普通電壓探(tan)頭(tou)與溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)傳感(gan)(gan)器(qi)的組合，可(ke)直(zhi)接(jie)測量(liang)物(wu)(wu)體的溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)。溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)探(tan)頭(tou)屬(shu)傳感(gan)(gan)器(qi)探(tan)頭(tou)的一種，各種傳感(gan)(gan)器(qi)探(tan)頭(tou)與示波(bo)器(qi)配(pei)合可(ke)測量(liang)多種物(wu)(wu)理量(liang)。
二、示波器探頭怎么選擇
1、選擇適當的探頭
由(you)于廣泛的(de)(de)示(shi)波(bo)器測量(liang)(liang)應用和需求，市場上(shang)可供選擇(ze)的(de)(de)示(shi)波(bo)器探(tan)(tan)頭(tou)(tou)很多，因(yin)此探(tan)(tan)頭(tou)(tou)選擇(ze)過(guo)程很容易引起混(hun)淆。為減少大量(liang)(liang)的(de)(de)混(hun)淆及縮小選擇(ze)過(guo)程，應一直(zhi)遵(zun)守示(shi)波(bo)器制(zhi)造商(shang)的(de)(de)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)建議，這一點非常重(zhong)要！因(yin)為不同(tong)的(de)(de)示(shi)波(bo)器是(shi)有不同(tong)的(de)(de)帶寬、上(shang)升時間、靈敏度和輸入阻抗。充分(fen)利用示(shi)波(bo)器的(de)(de)測量(liang)(liang)功能要求探(tan)(tan)頭(tou)(tou)要與(yu)示(shi)波(bo)器的(de)(de)設計(ji)相(xiang)匹配。
2、根據測量需求選擇
此外，探(tan)(tan)頭選擇(ze)過程應考慮測量(liang)需求。您要測量(liang)哪些(xie)項目(mu)？是(shi)電壓？電流？還是(shi)光信號？通過選擇(ze)適合信號類型(xing)的探(tan)(tan)頭，可(ke)以(yi)更快地獲得直接測量(liang)結果(guo)。
3、根據信號幅度選擇
另(ling)外，要考慮測量(liang)(liang)(liang)的信(xin)(xin)號幅度(du)。它們是(shi)否位于示波(bo)器的動態(tai)范(fan)圍內？如果不(bu)是(shi)，必(bi)需選擇可以調節動態(tai)范(fan)圍的探(tan)頭(tou)。一般(ban)來說，這通(tong)過使(shi)用10X或更高(gao)的探(tan)頭(tou)進行衰(shuai)減來實現。要保(bao)證(zheng)探(tan)針上(shang)(shang)的帶寬或上(shang)(shang)升(sheng)時(shi)(shi)(shi)間(jian)應超過計劃(hua)測量(liang)(liang)(liang)的信(xin)(xin)號頻率(lv)(lv)或上(shang)(shang)升(sheng)時(shi)(shi)(shi)間(jian)。要記住，非正弦曲線信(xin)(xin)號具(ju)有重(zhong)要的頻率(lv)(lv)成分(fen)或諧波(bo)，其可能會在很(hen)大程度(du)上(shang)(shang)超過信(xin)(xin)號的基頻。例如，為了測量(liang)(liang)(liang)包括100MHz方形波(bo)的第5個諧波(bo)，您需要探(tan)針上(shang)(shang)的帶寬為500MHz的測量(liang)(liang)(liang)系統。類似的，示波(bo)器系統的上(shang)(shang)升(sheng)時(shi)(shi)(shi)間(jian)應該(gai)比(bi)計劃(hua)測量(liang)(liang)(liang)的信(xin)(xin)號上(shang)(shang)升(sheng)時(shi)(shi)(shi)間(jian)快3-5倍。
4、盡量選高電阻低電容探頭
另外，應一直考慮示波器探(tan)頭(tou)可(ke)能(neng)導致的(de)(de)信號負載。盡量(liang)使用(yong)高電(dian)(dian)阻、低(di)(di)電(dian)(dian)容探(tan)頭(tou)。對大多數應用(yong)，帶有(you)20pF或更低(di)(di)電(dian)(dian)容的(de)(de)10M探(tan)頭(tou)應為(wei)信號源負載提供充足的(de)(de)保證。但是(shi)，對某些高速數字電(dian)(dian)路，您(nin)可(ke)能(neng)需(xu)要轉向有(you)源探(tan)頭(tou)提供較低(di)(di)的(de)(de)電(dian)(dian)容。
