一、示波器探頭的種類有哪些
1、無源電壓探頭
①無源探頭
無源(yuan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)由導線和(he)連接器(qi)(qi)(qi)制成，在需要補償或(huo)衰(shuai)減(jian)時，還包括(kuo)電阻器(qi)(qi)(qi)和(he)電容(rong)器(qi)(qi)(qi)。探(tan)頭(tou)(tou)(tou)中沒有有源(yuan)器(qi)(qi)(qi)件（晶體管(guan)或(huo)放大器(qi)(qi)(qi)），因(yin)此(ci)不(bu)需為探(tan)頭(tou)(tou)(tou)供電。無源(yuan)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)一般(ban)是最堅固、最經濟的探(tan)頭(tou)(tou)(tou)，它們不(bu)僅使用簡便(bian)，而且使用廣泛。
②高阻無(wu)源(yuan)電(dian)壓探頭
從實(shi)際需(xu)要出發(fa)，使用最(zui)多的(de)(de)(de)是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)，其中(zhong)高阻(zu)(zu)無(wu)源電(dian)(dian)(dian)(dian)壓探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)占最(zui)大部分(fen)。無(wu)源電(dian)(dian)(dian)(dian)壓探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)為不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓范(fan)圍(wei)提(ti)供了(le)各種衰減(jian)系數1×，10×和100×。在這些(xie)無(wu)源探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)中(zhong)，10×無(wu)源電(dian)(dian)(dian)(dian)壓探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)是(shi)(shi)最(zui)常用的(de)(de)(de)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)。對信(xin)號幅(fu)度(du)是(shi)(shi)1V峰峰值或更低(di)的(de)(de)(de)應(ying)用，1×探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)可(ke)(ke)能(neng)要比(bi)較適合，甚至是(shi)(shi)必不(bu)(bu)可(ke)(ke)少的(de)(de)(de)。在低(di)幅(fu)度(du)和中(zhong)等幅(fu)度(du)信(xin)號混合（幾十毫伏到(dao)幾十伏）的(de)(de)(de)應(ying)用中(zhong)，可(ke)(ke)切換1×/10×探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)要方便得多。但是(shi)(shi)，可(ke)(ke)切換1×/10×探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)在本質上是(shi)(shi)一個(ge)(ge)產品中(zhong)的(de)(de)(de)兩個(ge)(ge)不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)，不(bu)(bu)僅其衰減(jian)系數不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)，而且其帶寬、上升時間和阻(zu)(zu)抗（R和C）特(te)點(dian)也不(bu)(bu)同(tong)(tong)(tong)(tong)。因此，這些(xie)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)不(bu)(bu)能(neng)與示(shi)波器的(de)(de)(de)輸入完(wan)全匹配，不(bu)(bu)能(neng)提(ti)供標準10×探(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)(tou)實(shi)現的(de)(de)(de)最(zui)優性能(neng)。
③低阻無(wu)源電(dian)壓(ya)探頭(tou)
大多數高(gao)(gao)阻無源探(tan)頭的(de)(de)帶寬(kuan)范圍(wei)在小于100MHz到500MHz或更高(gao)(gao)的(de)(de)帶寬(kuan)之(zhi)間。而低阻無源電壓(ya)探(tan)頭（又稱(cheng)為50歐(ou)姆探(tan)頭、Zo探(tan)頭、分壓(ya)器探(tan)頭）的(de)(de)頻率特(te)性(xing)很好，采用匹配同軸電纜的(de)(de)探(tan)頭，帶寬(kuan)可達10GHz和100皮秒或更快的(de)(de)上升時間。這種探(tan)頭是為用于50歐(ou)姆環境中設計的(de)(de)，這些環境一般是高(gao)(gao)速設備檢定、微波通信和時域(yu)反射(she)計（TDR）。
④無源高壓探頭
“高壓(ya)”是(shi)相對的(de)(de)(de)概(gai)念。從探(tan)頭(tou)角度看，我們可以(yi)把高壓(ya)定義為(wei)超(chao)過典型(xing)的(de)(de)(de)通用10×無源(yuan)探(tan)頭(tou)可以(yi)安全處理的(de)(de)(de)電壓(ya)的(de)(de)(de)任何(he)電壓(ya)。高壓(ya)探(tan)頭(tou)要(yao)求具(ju)有良好的(de)(de)(de)絕緣(yuan)強(qiang)度，保證使用者和示(shi)波器的(de)(de)(de)安全。
2、有源電壓探頭
①有源探頭
有(you)源(yuan)(yuan)探頭(tou)包含或依賴有(you)源(yuan)(yuan)器件，如晶體管(guan)。最(zui)常(chang)見的情況(kuang)下，有(you)源(yuan)(yuan)設備是一種場效(xiao)應晶體管(guan)（FET），它提供了非(fei)常(chang)低的輸(shu)入(ru)(ru)電(dian)容(rong)(rong)，低電(dian)容(rong)(rong)會在(zai)更寬的頻(pin)段上導(dao)致高(gao)輸(shu)入(ru)(ru)阻抗。
②有(you)源FET探頭(tou)
有源FET探(tan)頭的(de)規定帶寬一般在500MHz～4GHz之(zhi)間。除帶寬更高外，有源FET探(tan)頭的(de)高輸入阻(zu)抗允許在阻(zu)抗未知的(de)測試(shi)點上進行測量(liang)，而產(chan)生負荷效應的(de)風險要(yao)低(di)(di)得多(duo)。另外，由于低(di)(di)電容降低(di)(di)了地(di)線影響(xiang)，可以使(shi)用更長的(de)地(di)線。
有源FET探頭沒有無(wu)源探頭的(de)電(dian)壓(ya)范圍(wei)。有源探頭的(de)線(xian)性動態范圍(wei)一般(ban)在(zai)±0.6V到(dao)±10V之間。
③有源差分探頭
差分信號是互相參考，而(er)不(bu)是參考接(jie)地(di)的(de)信號。差分探頭(tou)可(ke)測量浮置器件(jian)的(de)信號，實質上它(ta)是兩個對稱(cheng)的(de)電(dian)壓探頭(tou)組(zu)成，分別對地(di)段有良好(hao)絕緣和較(jiao)高阻(zu)抗。差分探頭(tou)可(ke)以在(zai)更寬的(de)頻率范(fan)圍內提(ti)供很高的(de)共模抑(yi)制(zhi)比（CMRR）。
3、電流探頭
電流探頭(tou)可以精確(que)測得電流波(bo)形(xing)，方法是采用電流互(hu)感器輸(shu)入(ru)，信號電流磁通(tong)經互(hu)感變壓器變換成電壓，再(zai)由探頭(tou)內的放大(da)器放大(da)后(hou)送到示波(bo)器。
①交流電流探頭
交流(liu)(liu)電(dian)流(liu)(liu)在互感器中，隨著(zhu)電(dian)流(liu)(liu)方向的(de)變(bian)化(hua)，產生電(dian)場的(de)變(bian)化(hua)，并感應出電(dian)壓。交流(liu)(liu)電(dian)流(liu)(liu)探頭屬于無(wu)源設備，無(wu)需外接供電(dian)。
②直流電流探頭
傳統電(dian)(dian)流(liu)(liu)探(tan)頭只能測量交(jiao)流(liu)(liu)交(jiao)流(liu)(liu)信號，因為穩(wen)定的(de)直流(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)不能在互感(gan)器中感(gan)應(ying)電(dian)(dian)流(liu)(liu)。然而，利用(yong)霍爾效應(ying)，電(dian)(dian)流(liu)(liu)偏流(liu)(liu)的(de)半導體設備(bei)(bei)將產生與直流(liu)(liu)電(dian)(dian)場對(dui)應(ying)的(de)電(dian)(dian)壓。所以，直流(liu)(liu)電(dian)(dian)流(liu)(liu)探(tan)頭是一種有源設備(bei)(bei)，需要外接供電(dian)(dian)。
所(suo)以(yi)電(dian)流探(tan)頭(tou)基本上分(fen)成(cheng)兩類：即AC電(dian)流探(tan)頭(tou)和AC/DC電(dian)流探(tan)頭(tou)，AC電(dian)流探(tan)頭(tou)通常(chang)是無(wu)源(yuan)探(tan)頭(tou)，AC/DC電(dian)流探(tan)頭(tou)通常(chang)是有(you)源(yuan)探(tan)頭(tou)。
4、邏輯探頭
使用示波(bo)器觀察分析數字(zi)波(bo)形的模擬特點時，需要用到邏(luo)(luo)輯探頭(tou)，為隔離確切地成(cheng)因，數字(zi)設計人員通常(chang)需要查看在具體邏(luo)(luo)輯條件(jian)下發生(sheng)的特定數據(ju)脈沖，這要求邏(luo)(luo)輯觸發功能。
5、其他探頭
由于示波器的應(ying)用(yong)范圍十分廣泛，所(suo)以(yi)除了上述的探(tan)頭(tou)類(lei)型(xing)外還有(you)各種(zhong)專(zhuan)用(yong)探(tan)頭(tou)，這些專(zhuan)業探(tan)頭(tou)根據其前端傳感器的不同(tong)而有(you)不同(tong)的功用(yong)。
①光電探頭
光(guang)(guang)電探頭在(zai)原理上是普(pu)通電壓探頭與光(guang)(guang)電轉換(huan)器件(jian)的組(zu)合，可(ke)直接(jie)測量光(guang)(guang)器件(jian)和光(guang)(guang)纖傳輸的光(guang)(guang)信號。
②溫度探頭
溫度探(tan)頭(tou)(tou)(tou)是普通(tong)電壓(ya)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)與(yu)溫度傳感(gan)器(qi)的(de)組(zu)合(he)，可直接測量(liang)(liang)物體(ti)的(de)溫度。溫度探(tan)頭(tou)(tou)(tou)屬傳感(gan)器(qi)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)的(de)一種，各種傳感(gan)器(qi)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)與(yu)示波(bo)器(qi)配(pei)合(he)可測量(liang)(liang)多(duo)種物理量(liang)(liang)。
二、示波器探頭怎么選擇
1、選擇適當的探頭
由于廣泛的示(shi)波器(qi)(qi)測(ce)量(liang)應(ying)用和需求，市場上(shang)可供選擇的示(shi)波器(qi)(qi)探頭很多(duo)，因此(ci)探頭選擇過程(cheng)很容易引起混淆。為(wei)減少大量(liang)的混淆及縮小(xiao)選擇過程(cheng)，應(ying)一(yi)直遵守示(shi)波器(qi)(qi)制造(zao)商(shang)的探頭建議，這一(yi)點非常重要！因為(wei)不同的示(shi)波器(qi)(qi)是有不同的帶寬、上(shang)升時(shi)間、靈敏(min)度和輸入阻抗。充分利用示(shi)波器(qi)(qi)的測(ce)量(liang)功(gong)能要求探頭要與(yu)示(shi)波器(qi)(qi)的設計(ji)相(xiang)匹配(pei)。
2、根據測量需求選擇
此(ci)外，探頭選擇過程(cheng)應考慮測(ce)量(liang)需求(qiu)。您要測(ce)量(liang)哪些項目？是(shi)電壓？電流？還是(shi)光信號？通過選擇適合(he)信號類(lei)型(xing)的探頭，可以更快(kuai)地獲得直接測(ce)量(liang)結果(guo)。
3、根據信號幅度選擇
另外，要(yao)考慮測(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)信號(hao)(hao)幅度。它們是否位(wei)于示波(bo)器(qi)的(de)(de)(de)(de)動(dong)態范圍(wei)內(nei)？如果不是，必需選擇(ze)可以調節動(dong)態范圍(wei)的(de)(de)(de)(de)探(tan)頭。一般來說，這通過(guo)使(shi)用10X或更高的(de)(de)(de)(de)探(tan)頭進行衰(shuai)減來實現。要(yao)保證探(tan)針上(shang)的(de)(de)(de)(de)帶(dai)(dai)寬或上(shang)升(sheng)(sheng)時(shi)(shi)間應超過(guo)計劃測(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)信號(hao)(hao)頻率或上(shang)升(sheng)(sheng)時(shi)(shi)間。要(yao)記住，非正弦(xian)曲線信號(hao)(hao)具有(you)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)頻率成(cheng)分(fen)或諧波(bo)，其可能(neng)會(hui)在很大程(cheng)度上(shang)超過(guo)信號(hao)(hao)的(de)(de)(de)(de)基頻。例(li)如，為了測(ce)量(liang)(liang)包(bao)括100MHz方(fang)形波(bo)的(de)(de)(de)(de)第(di)5個諧波(bo)，您需要(yao)探(tan)針上(shang)的(de)(de)(de)(de)帶(dai)(dai)寬為500MHz的(de)(de)(de)(de)測(ce)量(liang)(liang)系(xi)統。類似的(de)(de)(de)(de)，示波(bo)器(qi)系(xi)統的(de)(de)(de)(de)上(shang)升(sheng)(sheng)時(shi)(shi)間應該(gai)比計劃測(ce)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)信號(hao)(hao)上(shang)升(sheng)(sheng)時(shi)(shi)間快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頭(tou)可(ke)能導(dao)致的信號負(fu)載。盡(jin)量(liang)使用(yong)高(gao)電(dian)阻、低電(dian)容(rong)探頭(tou)。對大多數(shu)(shu)應用(yong)，帶有20pF或更低電(dian)容(rong)的10M探頭(tou)應為信號源負(fu)載提供充足的保(bao)證(zheng)。但(dan)是，對某些(xie)高(gao)速數(shu)(shu)字電(dian)路，您可(ke)能需要轉(zhuan)向有源探頭(tou)提供較低的電(dian)容(rong)。
