示波器无源探头

示波器无源探头应用于高频和低频信号相关测量设计、服务、制造。它是由导线和连接器制成，在需要补偿或衰减时，还包括电阻器和电容器。探头中没有有源器件（晶体管或放大器），因此不需为探头供电。无源探头一般是最坚固、最经济的探头，它们不仅使用简便，而且使用广泛。示波器无源探头的优缺点 无源探头一般作为的标配提供给工程师，为通用探测提供了极好的解决方案，在测量一般的信号和电平时，无源探头使用方便，而且价格便宜，是工程师案头的必备之选。相比有源探头，无源探头具有很多优点：电压动态范围大、物理性能和电气性能强健、适合浏览设计。但是，由于无源探头本身的固有特性，它也具有很多缺点：电容负荷大、没有足够的带宽、受地线影响、探头尖端不够尖（且尖端容易损坏）、很难连接表面贴装器件。对于无源探头，工程师头疼的是它的电容负荷太大，工程师希望市场上能提供对被测设备影响小的无源探头。 示波器无源探头的原理分析 图1是工程师常用的10倍无源电压探头的原理图，其中，Rp (9 MΩ)和Cp位于探头尖端内，Rp为探头输入阻抗, Cp为探头输入电容, R(MΩ)表示示波器的输入阻抗，C1表示示波器的输入电容和同轴电缆等效电容以及探头补偿箱电容的组合值。为了地测量，两个RC时间常量（RpCp和R1C1）必须相等；任何不平衡都会带来测量波形的失真,从来引起使一些参数如上升时间、幅度的测量结果不准确。因此，在测量前需要校准示波器的探头的工作以保证测量结果的准确性。 从探头的信号模型我们可以分析， 对于信号的DC量测，输入容性Cp和C1等效为开路。信号通过Rp和R1进行分压，终示波器的输入为： Vout=[R1/Rp+R1]*Vin=1/10* Vin示波器输入信号衰减为待测输入信号的1/10。对于较高频率的输入信号,容抗对于信号的影响会大于阻抗。例如，一个标准的1MΩ~10pF的无源电压探头，输入信号的频率为100MHz