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(yuan)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)由導線和連接器(qi)制成，在需要補(bu)償或衰減時，還包括電阻器(qi)和電容器(qi)。探(tan)(tan)頭(tou)(tou)中(zhong)沒有有源(yuan)器(qi)件（晶體管或放大器(qi)），因此不需為探(tan)(tan)頭(tou)(tou)供(gong)電。無(wu)源(yuan)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)一般是最(zui)(zui)堅固、最(zui)(zui)經濟(ji)的探(tan)(tan)頭(tou)(tou)，它們不僅使(shi)用(yong)簡(jian)便，而且(qie)使(shi)用(yong)廣泛。
②高阻無源電壓探頭(tou)
從實(shi)際需要出發，使用(yong)最(zui)多(duo)的(de)(de)是(shi)電壓(ya)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)，其(qi)中高阻無(wu)(wu)源(yuan)電壓(ya)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)占最(zui)大部分。無(wu)(wu)源(yuan)電壓(ya)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)為(wei)不(bu)(bu)同(tong)(tong)電壓(ya)范圍(wei)提(ti)供了各種(zhong)衰減系數(shu)1×，10×和(he)100×。在(zai)這些無(wu)(wu)源(yuan)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)中，10×無(wu)(wu)源(yuan)電壓(ya)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)是(shi)最(zui)常用(yong)的(de)(de)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)。對信號幅(fu)度是(shi)1V峰峰值或(huo)更低的(de)(de)應(ying)用(yong)，1×探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)可(ke)(ke)能要比較適(shi)合(he)，甚至是(shi)必不(bu)(bu)可(ke)(ke)少的(de)(de)。在(zai)低幅(fu)度和(he)中等幅(fu)度信號混合(he)（幾十毫伏到幾十伏）的(de)(de)應(ying)用(yong)中，可(ke)(ke)切(qie)換1×/10×探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)要方便(bian)得多(duo)。但是(shi)，可(ke)(ke)切(qie)換1×/10×探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)在(zai)本(ben)質上是(shi)一個產品中的(de)(de)兩個不(bu)(bu)同(tong)(tong)探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)，不(bu)(bu)僅其(qi)衰減系數(shu)不(bu)(bu)同(tong)(tong)，而且(qie)其(qi)帶寬(kuan)、上升時間(jian)和(he)阻抗（R和(he)C）特點也不(bu)(bu)同(tong)(tong)。因此，這些探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)不(bu)(bu)能與示(shi)波器的(de)(de)輸入完全匹配(pei)，不(bu)(bu)能提(ti)供標準10×探(tan)(tan)(tan)(tan)頭(tou)實(shi)現的(de)(de)最(zui)優性能。
③低阻無(wu)源電壓探頭
大(da)多數高阻無(wu)源探(tan)(tan)頭(tou)(tou)的(de)帶寬范圍在小于(yu)100MHz到500MHz或更高的(de)帶寬之間(jian)。而低(di)阻無(wu)源電壓(ya)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)（又稱(cheng)為50歐(ou)姆探(tan)(tan)頭(tou)(tou)、Zo探(tan)(tan)頭(tou)(tou)、分壓(ya)器探(tan)(tan)頭(tou)(tou)）的(de)頻率特性很(hen)好，采用匹(pi)配同軸電纜的(de)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)，帶寬可(ke)達10GHz和100皮秒或更快的(de)上升(sheng)時間(jian)。這種探(tan)(tan)頭(tou)(tou)是為用于(yu)50歐(ou)姆環境中設計的(de)，這些環境一般(ban)是高速設備檢定、微波(bo)通(tong)信和時域反射(she)計（TDR）。
④無源高壓探頭
“高(gao)壓(ya)(ya)”是相對的(de)(de)概念。從探(tan)頭(tou)(tou)角度看，我(wo)們(men)可以(yi)(yi)把高(gao)壓(ya)(ya)定義為超過典型的(de)(de)通用10×無源探(tan)頭(tou)(tou)可以(yi)(yi)安(an)全(quan)處理(li)的(de)(de)電壓(ya)(ya)的(de)(de)任何電壓(ya)(ya)。高(gao)壓(ya)(ya)探(tan)頭(tou)(tou)要求具(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)絕緣強度，保證使用者和示波器的(de)(de)安(an)全(quan)。
2、有源電壓探頭
①有源探頭
有源(yuan)探頭包含或依賴有源(yuan)器件，如晶體管。最常見的(de)情況下(xia)，有源(yuan)設備(bei)是一(yi)種場效應晶體管（FET），它提供了非常低的(de)輸入(ru)電容(rong)，低電容(rong)會在更(geng)寬的(de)頻段(duan)上導致高輸入(ru)阻抗(kang)。
②有源FET探頭
有源FET探(tan)頭(tou)的規定(ding)帶(dai)寬一(yi)般在(zai)500MHz～4GHz之間。除帶(dai)寬更(geng)高(gao)外，有源FET探(tan)頭(tou)的高(gao)輸入(ru)阻抗允(yun)許在(zai)阻抗未知的測(ce)(ce)試點上進行(xing)測(ce)(ce)量，而產(chan)生負荷效(xiao)應的風險要低(di)(di)得多。另外，由于低(di)(di)電容降低(di)(di)了地線影響，可以使(shi)用更(geng)長(chang)的地線。
有(you)(you)源(yuan)(yuan)FET探(tan)頭(tou)沒有(you)(you)無(wu)源(yuan)(yuan)探(tan)頭(tou)的電(dian)壓范圍。有(you)(you)源(yuan)(yuan)探(tan)頭(tou)的線性動態范圍一般在±0.6V到(dao)±10V之間。
③有源差分探頭
差(cha)分信(xin)號是(shi)(shi)互相參考，而不是(shi)(shi)參考接地的(de)(de)信(xin)號。差(cha)分探(tan)頭(tou)可(ke)測量浮置器件的(de)(de)信(xin)號，實質上它是(shi)(shi)兩(liang)個對稱的(de)(de)電(dian)壓探(tan)頭(tou)組成，分別(bie)對地段有(you)良好絕緣(yuan)和較(jiao)高阻(zu)抗。差(cha)分探(tan)頭(tou)可(ke)以(yi)在更寬的(de)(de)頻率范圍內提供很高的(de)(de)共模抑制比（CMRR）。
3、電流探頭
電(dian)(dian)流探頭(tou)可以精(jing)確測得電(dian)(dian)流波形，方法是采(cai)用(yong)電(dian)(dian)流互感器(qi)輸入，信號電(dian)(dian)流磁通(tong)經互感變(bian)壓(ya)器(qi)變(bian)換成電(dian)(dian)壓(ya)，再由探頭(tou)內的放(fang)大(da)器(qi)放(fang)大(da)后送到(dao)示波器(qi)。
①交流電流探頭
交(jiao)流(liu)電(dian)流(liu)在互感器(qi)中(zhong)，隨著電(dian)流(liu)方向的變(bian)化，產生(sheng)電(dian)場的變(bian)化，并感應(ying)出電(dian)壓(ya)。交(jiao)流(liu)電(dian)流(liu)探(tan)頭屬于無源(yuan)設備，無需外接供電(dian)。
②直流電流探頭
傳統電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)探(tan)頭只能(neng)測量交流(liu)(liu)(liu)交流(liu)(liu)(liu)信號，因為穩定的直(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)不(bu)能(neng)在互感器(qi)中感應電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)。然而，利(li)用霍爾效(xiao)應，電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)偏流(liu)(liu)(liu)的半導體設(she)備(bei)將產生與(yu)直(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)場對應的電(dian)(dian)壓。所以，直(zhi)流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)探(tan)頭是(shi)一種有源(yuan)設(she)備(bei)，需(xu)要外接供電(dian)(dian)。
所以電(dian)(dian)流(liu)探(tan)頭(tou)(tou)基本上分成兩類：即AC電(dian)(dian)流(liu)探(tan)頭(tou)(tou)和(he)AC/DC電(dian)(dian)流(liu)探(tan)頭(tou)(tou)，AC電(dian)(dian)流(liu)探(tan)頭(tou)(tou)通常是(shi)無源探(tan)頭(tou)(tou)，AC/DC電(dian)(dian)流(liu)探(tan)頭(tou)(tou)通常是(shi)有源探(tan)頭(tou)(tou)。
4、邏輯探頭
使用(yong)示波(bo)器(qi)觀察分析數(shu)字(zi)波(bo)形(xing)的(de)模擬特(te)點時，需要用(yong)到邏輯探頭，為隔離確切地成(cheng)因，數(shu)字(zi)設計人員通(tong)常需要查看(kan)在具(ju)體邏輯條(tiao)件(jian)下發生的(de)特(te)定數(shu)據脈沖，這(zhe)要求邏輯觸發功能。
5、其他探頭
由于示波器的(de)(de)(de)應用(yong)范圍十分(fen)廣泛，所以除了上述的(de)(de)(de)探頭類型外還(huan)有各種專(zhuan)用(yong)探頭，這些專(zhuan)業探頭根據其(qi)前端傳感(gan)器的(de)(de)(de)不(bu)同而有不(bu)同的(de)(de)(de)功(gong)用(yong)。
①光電探頭
光(guang)(guang)電探(tan)頭(tou)在原理上是(shi)普通(tong)電壓探(tan)頭(tou)與光(guang)(guang)電轉換(huan)器(qi)件(jian)的組(zu)合，可(ke)直接(jie)測(ce)量光(guang)(guang)器(qi)件(jian)和光(guang)(guang)纖傳輸(shu)的光(guang)(guang)信號(hao)。
②溫度探頭
溫度(du)探(tan)頭(tou)(tou)是(shi)普通電壓探(tan)頭(tou)(tou)與(yu)溫度(du)傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)的(de)組(zu)合，可(ke)直接測量物體的(de)溫度(du)。溫度(du)探(tan)頭(tou)(tou)屬傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)探(tan)頭(tou)(tou)的(de)一種，各種傳(chuan)感器(qi)(qi)(qi)探(tan)頭(tou)(tou)與(yu)示波(bo)器(qi)(qi)(qi)配合可(ke)測量多種物理量。
二、示波器探頭怎么選擇
1、選擇適當的探頭
由于廣泛的(de)(de)示波(bo)(bo)器(qi)測(ce)量(liang)應(ying)用(yong)和(he)需(xu)求，市(shi)場(chang)上(shang)可供選(xuan)擇(ze)的(de)(de)示波(bo)(bo)器(qi)探(tan)頭很多，因此探(tan)頭選(xuan)擇(ze)過程(cheng)很容易引起(qi)混(hun)淆。為減少大量(liang)的(de)(de)混(hun)淆及縮(suo)小(xiao)選(xuan)擇(ze)過程(cheng)，應(ying)一(yi)直遵守示波(bo)(bo)器(qi)制造商的(de)(de)探(tan)頭建議，這一(yi)點非常(chang)重要！因為不同(tong)的(de)(de)示波(bo)(bo)器(qi)是有不同(tong)的(de)(de)帶(dai)寬、上(shang)升時間、靈敏(min)度(du)和(he)輸入阻抗(kang)。充分(fen)利用(yong)示波(bo)(bo)器(qi)的(de)(de)測(ce)量(liang)功能要求探(tan)頭要與示波(bo)(bo)器(qi)的(de)(de)設計相匹配。
2、根據測量需求選擇
此外，探(tan)頭選擇(ze)過程(cheng)應考慮測(ce)量(liang)需(xu)求。您要測(ce)量(liang)哪些項(xiang)目？是電壓？電流？還(huan)是光信號(hao)(hao)？通過選擇(ze)適(shi)合(he)信號(hao)(hao)類型的探(tan)頭，可(ke)以更快(kuai)地獲得(de)直接測(ce)量(liang)結果。
3、根據信號幅度選擇
另(ling)外，要(yao)考(kao)慮測(ce)量(liang)的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)(hao)幅度。它(ta)們是(shi)否位于示(shi)波(bo)(bo)器的(de)(de)(de)動(dong)態范(fan)圍內？如果不(bu)是(shi)，必需選擇(ze)可以調節動(dong)態范(fan)圍的(de)(de)(de)探(tan)(tan)頭。一般(ban)來(lai)說(shuo)，這通過使用(yong)10X或(huo)(huo)(huo)更高的(de)(de)(de)探(tan)(tan)頭進行衰減來(lai)實現。要(yao)保證探(tan)(tan)針(zhen)上(shang)的(de)(de)(de)帶寬或(huo)(huo)(huo)上(shang)升(sheng)時間(jian)應超過計劃(hua)測(ce)量(liang)的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)(hao)頻率或(huo)(huo)(huo)上(shang)升(sheng)時間(jian)。要(yao)記住，非正弦(xian)曲線信(xin)號(hao)(hao)(hao)具有(you)重要(yao)的(de)(de)(de)頻率成(cheng)分或(huo)(huo)(huo)諧波(bo)(bo)，其可能會在很大程度上(shang)超過信(xin)號(hao)(hao)(hao)的(de)(de)(de)基頻。例如，為了測(ce)量(liang)包(bao)括100MHz方形波(bo)(bo)的(de)(de)(de)第5個諧波(bo)(bo)，您需要(yao)探(tan)(tan)針(zhen)上(shang)的(de)(de)(de)帶寬為500MHz的(de)(de)(de)測(ce)量(liang)系(xi)統(tong)。類似的(de)(de)(de)，示(shi)波(bo)(bo)器系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)上(shang)升(sheng)時間(jian)應該比(bi)計劃(hua)測(ce)量(liang)的(de)(de)(de)信(xin)號(hao)(hao)(hao)上(shang)升(sheng)時間(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)(tan)頭可能導致的信號(hao)負(fu)載。盡量使用高電阻、低(di)電容探(tan)(tan)頭。對大多數應用，帶有20pF或更低(di)電容的10M探(tan)(tan)頭應為信號(hao)源(yuan)負(fu)載提供充足的保證。但是(shi)，對某些高速數字電路，您可能需要轉向有源(yuan)探(tan)(tan)頭提供較低(di)的電容。
