示波器探头的17个技术指标你了解多少呢？

  探头是我们观测波形的第一步，它是连接被测设备与示波器输入端的电子部件，工程师天天都会使用它捕获波形，来测试分析，示波器探头又分为电流探头，电压探头，差分探头、高压探头等，但你了解示波器具体指标吗？今天安泰测试就给大家伙儿一起来分享一下示波器探头的17个重要技术指标，你了解多少呢？

  下面列明的各个指标；并不是任何探头都适用所有这些指标。例如，插入阻抗指标仅适用于电流探头；其它指标 ( 如带宽 ) 则是通用指标，适用于所有探头。

  畸变是输入信号预计响应或理想响应的任何幅度偏差。在实践中，在快速波形转换之间通常会立即发生畸变，其表现为所谓的“振铃”。

  畸变作为最终脉冲响应电平 ± 百分比做测量或指定。这一指标可能还包括畸变的时间窗口，例如：在前30ns内，畸变不应超过峰峰值的±3% 或5%。在脉冲测量上看到畸变过多时，在认为畸变是探头故障来源时，一定要考虑所有可能的来源。例如，畸变其实就是信号源的一部分吗？还是探头接地技术导致的？

  观察到的畸变最常见的来源之一，是疏于检查及正确调节电压探头的补偿功能。严重过度补偿的探头会在脉冲边沿之后立即导致明显的峰值。

  对电压传感探头，精度一般是指探头对DC信号的衰减。探头精度的计算和测量一般应包括示波器的输入电阻。因此，只有在与拥有假设输入电阻的示波器一起使用探头时，探头精度指标才是正确的或适用的。精度指标实例如下：在3%范围内10X ( 对1兆欧±2%的示波器输入) 对电流传感探头，精度指标是指电流到电压转换的精度。这取决于电流变压器线圈比及端接电阻的值和精度。

  使用专用放大器的电流探头的输出在安培/格中直接校准，精度指标用电流/格设定值百分比的衰减器精度指定。

  所有探头都有一个衰减系数，某些探头可能会有可以选择的衰减系数。典型的衰减系数是1X、10X和100X。衰减系数是探头使信号幅度下降的程度。1X探头不会降低或衰减信号，而10X探头则会把信号降低到探头尖端幅度的 1/10。探头衰减系数允许扩展示波器的测量范围。例如，100X探头允许测量幅度高出100倍的信号。

  1X、10X、100X 这些名称源于以前示波器不会自动传感探头衰减及相应地调节标度系数。例如，10X名称提醒您所有幅度测量结果都需要乘以10。当前示波器上的读数系统自动传感探头衰减系数，并相应地调节标度系数读数。电压探头衰减系数使用电阻电压分路器技术实现。结果，探头的衰减系数越高，输入电阻一般也越高。另外，分路器效应会分隔探头电容，衰减系数越高，有效表示的探头头部电容越低。

  所有探头都有带宽。10MHz探头有10MHz的带宽，100MHz探头有100MHz的带宽。探头的带宽是指探头响应导致输出幅度下降到70.7%(-3dB)的频率。

  还应指出，某些探头还有低频带宽限制。例如，这适用于AC电流探头。由于其设计，AC电流探头不能传送DC或频率低的信号，因此，一定要使用两个值指定其带宽，一个值用于低频，一个值用于高频。

  对示波器测量，真正担心的问题是示波器和探头的综合总带宽。这种系统性能最终决定着测量功能。遗憾的是，把探头连接到示波器上会导致带宽性能出现某些特定的程度的下降。例如，结合使用100MHz通用探头和100MHz示波器时，会导致测量系统的带宽性能略低于100MHz。为避免整体系统带宽性能不确定性，泰克指定了无源电压探头，以在与指定的示波器型号使用时在探头尖端上提供规定的测量系统带宽。

  在幅度测量中，随着正弦波频率接近带宽极限，正弦波的幅度会变得日益衰减。在带宽极限上，正弦波的幅度会作为实际幅度的70.7% 做测量。因此，为实现最大的幅度测量精度，必需选择带宽比计划测量的最高频率波形高几倍的示波器和探头。

  这同样适用于测量波形上升时间和下降时间。波形转换 ( 如脉冲和方波边沿 ) 是由高频成分组成的。带宽极限使这些高频成分发生衰减，导致显示的转换慢于实际转换速度。为精确地测量上升时间和下降时间，使用的测量系统必需使用拥有充足的带宽，能保持构成波形上升时间和下降时间的高频率。最常见的情况下，这使用测量系统的上升时间指明，上升时间一般应该比要测量的上升时间快 4-5 倍。

  一般来说，探头电容指标是指探头尖端上的电容。这是探头在被测电路测试点或被测器件上的电容。探头尖端电容很重要，因为它影响着测量脉冲的方式。低头部电容最大限度地降低了进行上升时间测量的误差。此外，如果脉冲的时长低于探头 RC 时间常数的五倍，会影响脉冲的幅度。

  探头还对示波器输入表示电容，这只探头电容应与示波器电容相匹配。对10X和100X探头，这一电容称为补偿范围，它不同于头部电容。对探头匹配，示波器的输入电容应位于探头的补偿范围内。

  应避免接近探头最大额定值的电压。最大额定电压取决于探头机身或测量点上探头器件的额定击穿电压。

  每只探头都提供随信号频率变化的部分数量很小的时延或相位位移。传播延迟是探头器件及信号通过这一些器件从探头尖端传送到示波器连接器所需时间的函数。

  共模抑制比(CMRR) 是指差分探头在差分测量中抑制两个测试点共用的任何信号的能力。这是差分探头和放大器的一个关键指标，其公式为：CMRR = Ad/Ac

  在理想情况下，Ad应该很大，而Ac则应该等于0，因此CMRR无穷大。在实践中，10,000:1 的 CMRR已经被看作非常好了。这在某种程度上预示着将抑制5V的共模输入信号，使其在输出上显示为0.5毫伏。这种抑制对存在噪声时测量差分信号非常重要。

  由于CMRR随频率提高而下降，因此指定CMRR的频率与CMRR值一样重要。在高频上CMRR高的差分探头要好于在低频上相同CMRR的差分探头。

  对电流探头，安培秒乘积规定了电流变压器磁芯的能量处理功能。如果平均电流和脉宽的乘积超过额定安培秒乘积，磁芯会饱和。这种磁芯饱和会导致在饱和过程中发生的波形部分被削掉或被抑制。如果没有超过安培秒乘积，那么探头的信号电压输出将呈线性，并保证测量精度。

  不应超过这一额定值，它考虑了磁芯饱和及可能损坏设备的次级电压积累。最大额定峰值脉冲电流通常规定为安培秒乘积。

  最大额定输入电流探头可接受、同时仍能实现规定性能的总电流 (DC 加峰值 AC)。在 AC 电流测量中，必须根据频率降低峰到峰额定值，以计算最大总输入电流。

  插入阻抗是从电流探头的线圈(二级)转换到被测的携带电流的导线 (the primary) 中的阻抗。一般来说，电流探头反射的阻抗值可以位于几毫欧范围内，对阻抗为 25 欧姆及以上的电路影响不大。

  电流探头指标应包括幅度与频率额定值下降关系曲线，这一曲线把磁芯饱和与提高的频率关联起来。频率提高对磁芯饱和的影响在于，当波形频率或幅度提高时，平均电流为零安培的波形幅度峰值会被削掉。

  直流降低了电流探头线圈磁芯的导磁率。导磁率下降导致线圈电感和 L/R 时间常数下降，进而会降低低频的耦合性能，及导致低频电流测量响应丢失。某些AC 电流探头提供了电流抵偿选项，这些选项可以清空DC的效应。

  衰退时间常数指标表明了电流探头支持脉冲的能力。这一时间常数是次级电感(探头线圈)除以端接电阻。衰退时间常数有时称为探头 L/R 比。L/R 比越大，在幅度没有明显衰退或下落的情况下可以表示的电流脉冲越长。L/R 比越小，在脉冲实际完成前，将看到长时间的脉冲衰落到零。

  别看一个示波器探头很简单，其实还是很有讲究的。以下是网上搜到示波器探头的一点小经验，供大家使用时参考一下。 首先是带宽，这个通常会在探头上写明，多少MHz。如果探头的带宽不够，示波器的带宽再高也是无用，瓶颈效应。 另外就是探头的阻抗匹配。探头在使用之前应该先对其阻抗匹配部分进行调节。通常在探头的靠近示波器一端有一个可调电容，有一些探头在靠近探针一端也具有可调电容。它们是用来调节示波器探头的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的话，测量到的波形将会变形。调节示波器探头阻抗匹配的方法如下：首先将示波器的输入选择打在GND上，然后调节Y轴位移旋钮使扫描线出现在示波器的中间。检查这时的扫描线是否水平（即是否跟示波器的水平中线重合），如果

  在博文 使用数字示波器DS6104测量交流信号的幅值和相位 中对于使用示波器测量正弦交流信号的幅值和相位进行了分析和实验研究。但是对测量出的幅值和相位结果中的误差随着示波器的时基（ time base ）不同而改变的原因，究竟是在博文第二部分分析中理论上存在的误差引起的，还是由于示波器本身在同步、AD位数精度、数据处理窗口方面引起的呢？ 关于这一个问题可以通过计算机仿真实验，对采集过程使用仿线数据生成和计算方式 在实验中，根据DS6104示波器的参数，对于采集到的数据做一下假设： 数据点个数N = 1400 N = 1400N=1400，时基T s T_sT s 对应100个数据采样点。信号的频率f

  测量正弦波幅值和相位仿真实验 /

  示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等以图像形式在阴极射线管荧光屏上显示两个或两个以上参数间的函数关系的电子测量仪器。示波器根据对不同时域测量的要求有通用示波器、存储示波器和取样示波器三类。本文为大家介绍多款示波器详细资料。 TeKtronixTDS2

  推荐 /

  安捷伦科技公司推出一次限时促销活动，在价格不变的情况下，将用户购买的示波器带宽提升一个档次。促销活动适用于通过安捷伦授权分销商或指定经销商购买全新2000 X、3000 X 或 4000 X 系列示波器。“获得更高的示波器带宽”促销活动截止到 2014年3 月 31 日。 在选购示波器时，由于仪器带宽和仪器价格直接相关，因而带宽往往是工程师一定要考虑的一个因素。本次促销活动支持工程师充分的利用预算，购买足够带宽的示波器，不仅满足今日需求，甚至可满足未来项目的需求。 利用此次促销，客户能以一样的价格，购买到同一个系列内带宽高一个档次的示波器，通道数要相同。每个示波器系列中带宽最低的型号不在这次促销之列，因没有比它带宽更低的型号作价格

  InfiniiVision 示波器上的 Auto（自动）和 Normal（常规）触发模式有啥不一样的区别？ 在自动触发模式中，即便没有满足指定条件，触发器也将进行触发。在常规触发模式中，只有在满足指定条件时，触发器才会进行触发。 在示波器屏幕顶部，您将看到一个图标，它将显示 4 种状态之一：Auto（不闪光）、Auto?（闪光）、Trig’d（不闪光）或 Trig’d?（闪光）。在自动触发模式中，您将看到两个 Auto 图标中的一个；在常规触发模式中，您将看到两个 Trig’d 图标中的一个。 Auto（不闪光）――表示满足触发条件 Auto?（闪光）――表示不满足触发条件，触发器强制进行触发 Trig’d（不闪光）――表示满足触

  10ns周期-- 100Mhz频率，40mV的Vpp 我大概猜到了，你们附近有强FM发射台吧？ 之前在实验室调示波器的时候也发现了这个现象，贴张图给你看下： 这是我在科协拿示波器探头绕成一个直径只有2英寸的环接收到的信号，进行FFT得到的频谱，纠结了很久找不到干扰源，最后拿收音机发现每个峰值刚好是一个FM电台，哎，这电磁环境…还是去地下室搞科研吧。 有兴趣你能试试，方法是，拿示波器探头的底线夹，夹到探头尖上，示波器调出波形，做FFT，看下每个频点是不是刚好是FM电台的频点。 另外，你动一动那个地线夹接成的环，看看是不是波形的幅度还会动？

  接地怎么还有波形？ /

  带宽是大多数工程师在选择一款示波器时首先考虑的参数。本文将为您提供一些有用的窍门，教您如何为您的数字和模拟应用选择正真适合的示波器带宽。但首先，我们先看看示波器带宽的定义。 示波器带宽的定义 所有示波器都表现出如图1所示的在较高频率处滚降的低通频率响应。大多数带宽参数在1GHz及以下的示波器通常表现为高斯响应，即具备约从-3dB频率的三分之一处开始缓慢滚降的特性。而那些带宽规格超过1GHz的示波器通常则具备最大平坦频率响应，如图2所示。这种频响通常表现为带内响应较平缓，而在约-3dB频率处滚降较陡。 示波器的这两种频率响应各有各的优缺点。具备最大平坦频响的示波器比具备高斯频响的示波器对带内信号的衰减较小，也就是说前者对带内信号

  自97年泰克推出DPO(数字荧光示波器)以来，DPO正在成为泰克公司新的产品方向之一。去年年底公司推出DPO7000，面向了中高端的深度分析应用市场，今年2月份，公司再次推出DPO新的系列4000产品，以面向广泛的嵌入式电路设计应用。公司亚太区销售及销售运营副总裁Bob Agnes强调：这款产品融合了60多年公司在示波器方面的经验，其最大的特点是，它是面向客户的真实需求开发的一款产品。 公司全球实地营销总监Gary McFarlane解释说：现在嵌入式电路技术正在变得更复杂，低成本的微处理器和微控制器慢慢的变快，许多嵌入式技术采用的都是混合信号电路，另外，嵌入式系统模块设计正日益采用I2C、SPI以及CAN等串行总线来代替并行总线，

  PAS CO2 传感器 套件测评

  有奖直播 电气隔离新势力：英飞凌新型SSI系列固态隔离器的创新技术与应用设计

  PCI-SIG 6 0规范引入了PAM4信号，旨在在保持NRZ信号向后兼容的同时实现64GT s。多级（PAM4）方法为采用者和验证团队带来了新的信号完整性 ...

  14-bit 模数转换器 (ADC) 示波器相比于其他的通用示波器而言，信号分辨率是其四倍以上，而本底噪声不到后者的一半仪器采用定制的专用集 ...

  仪器仪表是电子工程师必备的神兵利器，素有“一表在手，天下我有”的称号。在实际生产中，涉及的仪器仪表共有微波 毫米波测量仪器、光电测 ...

  是德科技和SmartViser联合推出符合欧盟能效指标（EEI）法规要求的测试方案

  是德科技和SmartViser联合推出用于测试智能手机和平板电脑的能源效率，以满足标签法规要求该解决方案允许设计人员使用SmartViser的viSer软 ...

  是德科技推出面向半导体制造的键合线（Wire Bonding）检测解决方案

  该解决方案可识别如导线下垂、近短路和杂散导线等细微缺陷，全面评估金线键合的完整性先进的电容测试方法能实现卓越的缺陷检验测试该测试平台准 ...

  EVAL-AD7664CBZ，用于 AD7664、16 位、571 Ksps PulSAR 模数转换器的评估板

  LT3472EDD 演示板，升压型 DC/DC 转换器，Vin = 2.7V - 4.2V，Vout1 = 15V @ 25mA-45mA Vout2 = -8V @ 35mA-65mA

  EVAL-ADF7012DB2，ADF7012 ISM 频段发射器评估板，单芯片低功耗 UHF 发射器

  TWR-KV11Z75M，用于 MKV11Z128 Kinetis KV1x 64 KB 和 128 KB 系列 MCU 的塔式系统模块

  瑞萨电子MCU全国技术研讨会开放报名！覆盖上海、南京、杭州、合肥等10大城市！

  只为汽车更安全，下载 TI DRV3000系列产品手册，抢楼截图入好礼喽！

  站点相关：信号源与示波器分析仪通信与网络视频测试虚拟仪器高速串行测试嵌入式系统视频教程其他技术综合资讯