有源示波器探头 使用方法

要选择合适的探头，先要了解探头使用的场景，针对对电压信号的测量，一种比较常见的场景就是系统在运行，我们需要使用示波器探测被测信号的波形情况。在这种场景中，我们需要考虑示波器系统对被测电路的影响以及测量系统对信号的失真影响。理想的系统系统应该是对被测电路没有任何影响，而且对被测信号进行没有任何失真的测量。但是这种理想状况是不可能实现的，因为这个系统必定是要汲取一定的电流的。我们可以使得系统不断趋近与理想系统，跟理想系统趋近的程度是由成本因素决定的。这里我们主要对这种应用场景下的探头进行分析。

我们可以看到源信号和示波器的信号波形如下图所示：示波器及探头的输入容性特性

探头引线电感，探头输入端还会受到电感的影响。探头的输入电阻和电容都比较好理解，探头输入端的电感却经常被忽视，尤其是在高频测量的时候。电感来自于哪里呢？我们知道有导线就会有电感，探头和被测电路间一定会有一段导线连接，同时信号的回流还要经过探头的地线。通常1mm 探头的地线会有大约1nH 的电感，信号和地线越长，电感值越大。探头的寄生电感和寄生电容组成了谐振回路，当电感值太大时，在输入信号的激励下就有可能产生高频谐振，造成信号的失真。所以高频时需要严格控制信号和地线的长度，否则很*产生振铃。

理想状态下，V_means应该等于V_source，但是实际上示波器和探头肯定会影响到信号幅度，所以大多数应用，示波器及探头会有很大的输入阻抗。比如我们通常用的低速单端探头一般会有10M欧姆的输入阻抗。而通常的信号接口走线会采用50欧姆，10M欧姆的探头输入阻抗就会对被测信号产生比较小的影响。另外对于电源信号，被测信号的源端阻抗会更低，甚至是几个毫欧。
无源探头根据输入阻抗的大小又分为高阻无源探头和低阻无源探头两种。
高阻无源探头，高阻无源探头即我们通常所说的无源探头，应用为广泛，基本上每个使用过示波器的人都接触过这种探头。高阻无源探头和示波器相连时，要求示波器端的输入阻抗是1M 欧姆。以下是一个10：1 高阻无源探头的原理框图。
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