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)頭(tou)由導(dao)線和連接器(qi)制成，在需要補償或(huo)衰減時，還包括電(dian)(dian)阻器(qi)和電(dian)(dian)容器(qi)。探(tan)頭(tou)中沒有有源(yuan)器(qi)件（晶體(ti)管或(huo)放大器(qi)），因此不需為探(tan)頭(tou)供電(dian)(dian)。無(wu)源(yuan)探(tan)頭(tou)一般是最堅(jian)固、最經(jing)濟的探(tan)頭(tou)，它們不僅使用簡便，而(er)且使用廣泛(fan)。
②高阻無源電(dian)壓探頭(tou)
從實際(ji)需要(yao)(yao)(yao)出發，使(shi)用最(zui)多的(de)是(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)壓探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)，其(qi)中高阻(zu)無(wu)(wu)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)壓探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)占最(zui)大部分。無(wu)(wu)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)壓探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)為不同(tong)電(dian)(dian)壓范圍提供(gong)了各種衰減系(xi)數(shu)1×，10×和(he)100×。在這些(xie)無(wu)(wu)源(yuan)(yuan)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)中，10×無(wu)(wu)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)壓探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)是(shi)(shi)(shi)最(zui)常用的(de)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)。對信號幅(fu)度是(shi)(shi)(shi)1V峰峰值或更低的(de)應用，1×探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)可(ke)能要(yao)(yao)(yao)比較適合(he)(he)，甚至是(shi)(shi)(shi)必不可(ke)少(shao)的(de)。在低幅(fu)度和(he)中等幅(fu)度信號混合(he)(he)（幾(ji)十毫伏到(dao)幾(ji)十伏）的(de)應用中，可(ke)切(qie)換1×/10×探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)要(yao)(yao)(yao)方便得多。但(dan)是(shi)(shi)(shi)，可(ke)切(qie)換1×/10×探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)在本質上(shang)是(shi)(shi)(shi)一個(ge)產品中的(de)兩個(ge)不同(tong)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)，不僅其(qi)衰減系(xi)數(shu)不同(tong)，而且其(qi)帶寬、上(shang)升(sheng)時間和(he)阻(zu)抗（R和(he)C）特點(dian)也不同(tong)。因此，這些(xie)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)不能與示(shi)波器的(de)輸入完全匹配(pei)，不能提供(gong)標(biao)準(zhun)10×探(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)(tou)實現的(de)最(zui)優性(xing)能。
③低(di)阻無(wu)源電壓探頭
大多(duo)數高阻(zu)無源探(tan)頭(tou)(tou)(tou)的帶(dai)寬(kuan)范(fan)圍(wei)在小于100MHz到500MHz或更高的帶(dai)寬(kuan)之間。而低阻(zu)無源電壓探(tan)頭(tou)(tou)(tou)（又稱為50歐姆探(tan)頭(tou)(tou)(tou)、Zo探(tan)頭(tou)(tou)(tou)、分(fen)壓器(qi)探(tan)頭(tou)(tou)(tou)）的頻率特性很好，采用匹配同軸(zhou)電纜(lan)的探(tan)頭(tou)(tou)(tou)，帶(dai)寬(kuan)可(ke)達(da)10GHz和(he)100皮(pi)秒(miao)或更快(kuai)的上升時(shi)間。這種探(tan)頭(tou)(tou)(tou)是為用于50歐姆環(huan)境中設計的，這些環(huan)境一般(ban)是高速設備(bei)檢定、微波(bo)通(tong)信和(he)時(shi)域反(fan)射計（TDR）。
④無源高壓探頭
“高(gao)壓(ya)(ya)”是相(xiang)對的(de)(de)概念。從探(tan)頭角度看，我們(men)可以(yi)把高(gao)壓(ya)(ya)定義為超過典型的(de)(de)通(tong)用10×無源探(tan)頭可以(yi)安全處理的(de)(de)電壓(ya)(ya)的(de)(de)任何電壓(ya)(ya)。高(gao)壓(ya)(ya)探(tan)頭要求具有良(liang)好(hao)的(de)(de)絕(jue)緣強度，保證使用者和示(shi)波器的(de)(de)安全。
2、有源電壓探頭
①有源探頭
有(you)源探(tan)頭包(bao)含(han)或依賴有(you)源器件，如晶(jing)體管。最常(chang)(chang)見的情況下(xia)，有(you)源設備是一(yi)種場效(xiao)應晶(jing)體管（FET），它提供了(le)非常(chang)(chang)低的輸入電容，低電容會在更寬的頻段上導致(zhi)高輸入阻抗。
②有源FET探頭
有(you)(you)源FET探頭的(de)規定帶寬一般(ban)在(zai)(zai)500MHz～4GHz之間。除帶寬更高(gao)(gao)外，有(you)(you)源FET探頭的(de)高(gao)(gao)輸入阻抗允許在(zai)(zai)阻抗未知的(de)測試點上進(jin)行(xing)測量(liang)，而產生負荷效應的(de)風險要低(di)得多。另(ling)外，由于低(di)電容降低(di)了地(di)線影(ying)響，可(ke)以(yi)使(shi)用更長的(de)地(di)線。
有(you)源FET探(tan)(tan)頭(tou)沒有(you)無源探(tan)(tan)頭(tou)的(de)電壓范圍(wei)。有(you)源探(tan)(tan)頭(tou)的(de)線(xian)性動態范圍(wei)一般在±0.6V到±10V之間。
③有源差分探頭
差(cha)分信號是互相參(can)考，而不(bu)是參(can)考接地的信號。差(cha)分探(tan)頭可測量(liang)浮置器件的信號，實質上它是兩個對稱的電壓探(tan)頭組成，分別對地段有(you)良好絕緣(yuan)和較高(gao)阻抗。差(cha)分探(tan)頭可以(yi)在更寬的頻率范(fan)圍內提供很(hen)高(gao)的共模抑制比（CMRR）。
3、電流探頭
電(dian)流(liu)(liu)探頭(tou)可以(yi)精(jing)確測得電(dian)流(liu)(liu)波(bo)形(xing)，方(fang)法(fa)是采用電(dian)流(liu)(liu)互(hu)感(gan)(gan)器(qi)輸入，信號電(dian)流(liu)(liu)磁通經互(hu)感(gan)(gan)變(bian)壓器(qi)變(bian)換成電(dian)壓，再由探頭(tou)內(nei)的放大器(qi)放大后送(song)到示波(bo)器(qi)。
①交流電流探頭
交流電(dian)流在互感器中，隨著電(dian)流方向的變化，產(chan)生(sheng)電(dian)場的變化，并(bing)感應(ying)出電(dian)壓(ya)。交流電(dian)流探頭屬(shu)于無源設備(bei)，無需外接供電(dian)。
②直流電流探頭
傳(chuan)統電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)探頭(tou)只(zhi)能測(ce)量交流(liu)(liu)(liu)交流(liu)(liu)(liu)信(xin)號，因(yin)為(wei)穩定的(de)直流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)不能在互感(gan)器(qi)中感(gan)應電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)。然(ran)而，利用(yong)霍爾效應，電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)偏流(liu)(liu)(liu)的(de)半導體設(she)備(bei)將產(chan)生(sheng)與直流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)場對應的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓。所以，直流(liu)(liu)(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)探頭(tou)是一種有(you)源(yuan)設(she)備(bei)，需要外接供電(dian)(dian)(dian)(dian)。
所以電流(liu)(liu)探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)基本(ben)上分成兩類：即AC電流(liu)(liu)探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)和(he)AC/DC電流(liu)(liu)探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)，AC電流(liu)(liu)探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)通常(chang)是(shi)無源探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)，AC/DC電流(liu)(liu)探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)通常(chang)是(shi)有源探(tan)(tan)(tan)頭(tou)(tou)(tou)。
4、邏輯探頭
使用示波(bo)(bo)器觀察分析數(shu)(shu)字(zi)波(bo)(bo)形(xing)的模擬特點時，需要用到邏輯(ji)探頭(tou)，為隔(ge)離確(que)切地成(cheng)因，數(shu)(shu)字(zi)設(she)計人員通常需要查(cha)看在具體邏輯(ji)條件(jian)下發生的特定數(shu)(shu)據脈沖(chong)，這要求邏輯(ji)觸發功能。
5、其他探頭
由于(yu)示波器(qi)的(de)應用范圍十分廣泛，所以除了上述的(de)探頭(tou)類型外還(huan)有各(ge)種專用探頭(tou)，這些(xie)專業探頭(tou)根據其(qi)前端傳感器(qi)的(de)不同而有不同的(de)功(gong)用。
①光電探頭
光(guang)電探頭在原理上是普通電壓(ya)探頭與光(guang)電轉(zhuan)換器(qi)件(jian)(jian)的組(zu)合(he)，可直接測量光(guang)器(qi)件(jian)(jian)和光(guang)纖(xian)傳輸的光(guang)信號。
②溫度探頭
溫(wen)度(du)探(tan)頭(tou)是普通電壓探(tan)頭(tou)與(yu)溫(wen)度(du)傳感器(qi)的組合，可直接測量物體(ti)的溫(wen)度(du)。溫(wen)度(du)探(tan)頭(tou)屬傳感器(qi)探(tan)頭(tou)的一(yi)種，各種傳感器(qi)探(tan)頭(tou)與(yu)示波器(qi)配合可測量多種物理量。
二、示波器探頭怎么選擇
1、選擇適當的探頭
由于廣泛的(de)示(shi)波(bo)器(qi)測(ce)(ce)量應(ying)用和需求(qiu)，市場(chang)上可供選擇的(de)示(shi)波(bo)器(qi)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)很多(duo)，因此探(tan)(tan)頭(tou)(tou)選擇過程(cheng)很容(rong)易引起混淆(xiao)。為減少(shao)大量的(de)混淆(xiao)及縮小選擇過程(cheng)，應(ying)一直遵守示(shi)波(bo)器(qi)制造(zao)商的(de)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)建議，這一點非常重要！因為不同的(de)示(shi)波(bo)器(qi)是有不同的(de)帶寬、上升時間(jian)、靈敏度和輸入阻(zu)抗(kang)。充分利(li)用示(shi)波(bo)器(qi)的(de)測(ce)(ce)量功能要求(qiu)探(tan)(tan)頭(tou)(tou)要與示(shi)波(bo)器(qi)的(de)設計相匹配。
2、根據測量需求選擇
此(ci)外(wai)，探頭選(xuan)擇過程應考慮(lv)測(ce)量需求。您要(yao)測(ce)量哪些項目？是電(dian)(dian)壓(ya)？電(dian)(dian)流？還(huan)是光信號(hao)？通(tong)過選(xuan)擇適合(he)信號(hao)類型(xing)的探頭，可以更快(kuai)地獲(huo)得直接測(ce)量結果(guo)。
3、根據信號幅度選擇
另外，要(yao)考慮(lv)測量的(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)幅(fu)度。它們是(shi)否位(wei)于示(shi)(shi)波(bo)(bo)器的(de)(de)(de)(de)動態(tai)(tai)范圍內？如果不是(shi)，必需選擇可以調節動態(tai)(tai)范圍的(de)(de)(de)(de)探(tan)頭。一般來說，這通過使用10X或(huo)(huo)(huo)更高的(de)(de)(de)(de)探(tan)頭進(jin)行(xing)衰(shuai)減(jian)來實現。要(yao)保證探(tan)針上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)帶寬或(huo)(huo)(huo)上(shang)(shang)(shang)升時間(jian)應(ying)超過計劃(hua)測量的(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)頻率或(huo)(huo)(huo)上(shang)(shang)(shang)升時間(jian)。要(yao)記住(zhu)，非正(zheng)弦曲(qu)線信(xin)(xin)號(hao)具有重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)頻率成分或(huo)(huo)(huo)諧波(bo)(bo)，其可能(neng)會在很大程度上(shang)(shang)(shang)超過信(xin)(xin)號(hao)的(de)(de)(de)(de)基頻。例如，為(wei)(wei)了測量包括100MHz方形波(bo)(bo)的(de)(de)(de)(de)第5個諧波(bo)(bo)，您(nin)需要(yao)探(tan)針上(shang)(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)帶寬為(wei)(wei)500MHz的(de)(de)(de)(de)測量系(xi)統。類似的(de)(de)(de)(de)，示(shi)(shi)波(bo)(bo)器系(xi)統的(de)(de)(de)(de)上(shang)(shang)(shang)升時間(jian)應(ying)該比計劃(hua)測量的(de)(de)(de)(de)信(xin)(xin)號(hao)上(shang)(shang)(shang)升時間(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)頭可(ke)能(neng)導致的(de)(de)信(xin)號(hao)負(fu)載(zai)。盡(jin)量使用高電(dian)(dian)阻、低電(dian)(dian)容(rong)探(tan)頭。對大多(duo)數應用，帶有20pF或(huo)更低電(dian)(dian)容(rong)的(de)(de)10M探(tan)頭應為信(xin)號(hao)源負(fu)載(zai)提供充(chong)足的(de)(de)保證。但是，對某些高速數字電(dian)(dian)路，您可(ke)能(neng)需要轉向有源探(tan)頭提供較低的(de)(de)電(dian)(dian)容(rong)。
