示波器探头的原理与选用.pdf

维普资讯 计 测 技 术 经验与体会 ·49· 中图分类 号 ：TM935．307 文 献标识 码 ：B 文章 编 号 ：1002—6061(2007)03—0049—02 示波器探头的原理与选用 秦塬淋 (中国空空导 弹研 究院 ，河南 洛 阳 471009) 0 引言 容C 和示波器的输入 电阻R。、输入电容C。组成分压电 示波器探头是测量链 中的一个重要环节 。其基本 路。采用补偿电容可以提高探头的工作频率，分压作用扩 作用是从被测电路中探测信号 ，并且提高示波器的输 展了示波器的量程上限。适当调整C 使RC一R。C。，可 入阻抗 ；从被测 电路 中提取最小 的信号能量并把它们 获得较宽的频带 ，分压比一般为10：1和100：1。示波器 以最大的信号保真度输送到示波器中。示波器探头 的 的标准输入电阻R。一1MQ，使探头的电阻R一9MQ，就 类型有很多，从功能上分有 电压探头和电流探头 ，从 电 构成了一个 1O：1探头，其尖端的输入阻抗为 10MQ。 路原理上可分为有源和无源两种。具体到不同的应用 1．2 有源电压探头 还有很多类型，如差分探头 、高压探头、逻辑探头等 ，本 无源探头可以在较高的频率下工作 ，有较大的过 文只对最常用的几种探头的原理进行了说明。 载能力 ，但 由于有分压作用 ，不宜探测小信号。而有源 1 电压探头原理 探头可在对输 出信号无衰减的情况下，获得优 良的高 1．1 无源 电压探头 频工作性能，适于探测高频、高速的小信号。 无源电压探头是最常用的一种探头。最简单 的无 现代有源探头大多采用结型场效应管源极跟 随 源电压探头可 以是两根普通的导线。两根导线构成 的 器 ，输入阻抗高，具有较低的噪声 ，电路原理图如图2。 无源电压探头，由于未加屏蔽 ，会感应到干扰信号 ，同 ………源极…墅…堕…量………1+．C 时由于导线分布参数 的影响，带宽比较低。由同轴电缆 ／『 构成的无源 电压探头可以抑制外界干扰信号 ，也有较 宽的工作频带 。但它必须在阻抗匹配 的情况下才能正 输 入 一 … … 一 ri ! R 常工作 ，否则信号就会在电缆中多次反射而严重失真。 ]…ri申 常见的无源电压探头一般做成电容补偿 的电阻分 上= ； 古 ； 压式电路 ，如图1所示。 图 2 有掠’ 电压探头 电路原理 图 示波器 R 阻值一般为兆欧级，使得探头对被测 电路呈高 有损同轴电缆 阻；R 与同轴 电缆的特性阻抗及示波器的输入阻抗一 致，以实现匹配工作状态。放大器用来补偿源极跟随器