理想情況下，所有示波器探頭都應(yīng)該是一根不會(huì)干擾被測(cè)設(shè)備的導(dǎo)線。當(dāng)連接到您的電路時(shí)，輸入電阻無(wú)限，電容和電感為零。這將準(zhǔn)確地復(fù)制被測(cè)信號(hào)。但現(xiàn)實(shí)是，示波器探頭會(huì)給電路帶來(lái)負(fù)載效應(yīng)。探頭上的電阻、電容和電感元件可能會(huì)改變被測(cè)電路的響應(yīng)。

　　每個(gè)電路都不一樣，它們都有自己的電氣特性。因此，每次檢測(cè)設(shè)備時(shí)，都需要考慮示波器探頭的特性，并選擇對(duì)測(cè)量影響最小的探頭。考慮的范圍包括從示波器輸入端到被測(cè)設(shè)備上特定連接點(diǎn)的完整連接，以及連接到測(cè)試點(diǎn)的任何附件或附加電線和焊接，以下就是德示波器為例和大家講講：

　　陷阱1-沒(méi)有校準(zhǔn)探頭

　　探頭在交付給您之前已經(jīng)校準(zhǔn)了，但它們沒(méi)有校準(zhǔn)示波器的前端。如果它們沒(méi)有校準(zhǔn)示波器的輸入端，則無(wú)法得到測(cè)量結(jié)果。

　　示波器有源探頭

　　如果您的有源探頭沒(méi)有校準(zhǔn)示波器，您將看到垂直電壓測(cè)量結(jié)果與上升順序（以及一些可能的扭曲）之間的差異。大多數(shù)示波器都有參考或輔助輸出功能，并配備指南來(lái)指導(dǎo)您完成探頭校準(zhǔn)。

　　圖1顯示通道1上的SMA電纜和適配器輸入到示波器的50MHz信號(hào)。綠色痕跡是通過(guò)通道2上的有源探頭輸入到示波器的相同信號(hào)。請(qǐng)注意，通道1上的發(fā)生器輸出為1.04VPP（伏特峰峰值），通道2上檢測(cè)到的信號(hào)為965mV（毫伏）。此外，通道1與通道2之間的偏差高達(dá)3ms（毫秒），因此上升時(shí)間根本不能排成一行。

　　圖1：發(fā)生器輸出和檢測(cè)到的信號(hào)。

　　如果我們校準(zhǔn)探頭，結(jié)果將大大改善。您可以在圖2中看到適當(dāng)范圍和校準(zhǔn)偏移的結(jié)果。范圍現(xiàn)在改為972mVPP，偏移已經(jīng)糾正，兩個(gè)上升時(shí)間是一致的。

　　圖2：經(jīng)范圍和偏移校準(zhǔn)后。

　　示波器無(wú)源探頭

　　可調(diào)節(jié)探頭的可變電容器，使補(bǔ)償與正在使用的示波器輸入完美匹配。大多數(shù)示波器都有方波輸出，可用于校準(zhǔn)或參考。檢查連接，檢查波形是否為方形。根據(jù)需要調(diào)整可變電容器，以消除所有的下沖或過(guò)沖。

　　技巧：示波器可能具有調(diào)節(jié)探頭補(bǔ)償?shù)墓δ埽部梢允謩?dòng)更改。

　　將探頭校準(zhǔn)到與示波器一致，以獲得被測(cè)信號(hào)最準(zhǔn)確的表示。

　　陷阱2-增加探頭負(fù)載效應(yīng)

　　只要探頭連接到示波器并與您的設(shè)備接觸，探頭就會(huì)成為電路的一部分。探頭對(duì)您設(shè)備的電阻、電容和電感負(fù)載效應(yīng)會(huì)影響您在示波器屏幕上看到的信號(hào)。這些負(fù)載效應(yīng)可能會(huì)改變被測(cè)電路的工作狀態(tài)。了解這些負(fù)載效應(yīng)可以幫助您避免為特定的電路或系統(tǒng)選擇錯(cuò)誤的探頭。探頭具有電阻、電容和電感特性，如圖3所示。

　　圖3：探頭的基本電路。

　　為了接觸到周圍環(huán)境太窄的探測(cè)點(diǎn)，可能需要嘗試添加長(zhǎng)引線或電線。但是，為探頭添加附件或探針會(huì)降低帶寬，增加負(fù)載效應(yīng)，導(dǎo)致頻率響應(yīng)不再平坦。

　　一般來(lái)說(shuō)，探頭的輸入線或引線越長(zhǎng)，帶寬越大。窄帶寬的測(cè)量可能不會(huì)受到太大影響，但在測(cè)量寬帶寬時(shí)，特別是在1GHz以上時(shí)，需要仔細(xì)選擇探頭和附件。隨著探頭帶寬的減小，您將失去測(cè)量快速上升時(shí)間的能力。圖4顯示了示波器顯示的上升時(shí)間是如何隨著附件長(zhǎng)度的增加而減慢的。為了進(jìn)行最準(zhǔn)確的測(cè)量，最好使用盡可能短的探頭。

　　圖4：不同探頭引線長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的探頭負(fù)載效應(yīng)。

　　探頭的帶寬和精度應(yīng)盡可能短。

　　此外，最好使用較短的接地線，因?yàn)樗鼈冊(cè)介L(zhǎng)，引入的電感就越多。保持接地線盡可能短，盡可能靠近系統(tǒng)接地點(diǎn)，以確保可重復(fù)和準(zhǔn)確的測(cè)量。

　　技巧：如果必須在探針上添加導(dǎo)線才能接觸到難以到達(dá)的探測(cè)點(diǎn)，則最好為探針添加一個(gè)電阻，以減弱添加導(dǎo)線引起的諧振。添加長(zhǎng)導(dǎo)線時(shí)，您可能無(wú)法解決帶寬限制問(wèn)題，但您可以平滑頻率響應(yīng)。為了確定要使用的電阻大小，可以檢測(cè)到已知的方波，如示波器上提供的參考方波。如果電阻設(shè)置正確，您將看到一個(gè)干凈的方波（除了其帶寬可能有限）。如果信號(hào)發(fā)生振鈴，請(qǐng)?jiān)黾与娮璐笮　味颂筋^只需在探針處增加一個(gè)電阻。如果您使用差分探頭，請(qǐng)為每根導(dǎo)線添加一個(gè)電阻。

　　圖5：在探頭上增加一個(gè)電阻，可以克服長(zhǎng)探頭連接引起的諧振，減少振鈴和過(guò)沖。然而，它不能解決增加導(dǎo)線引起的帶寬限制。

　　利用電阻抑制長(zhǎng)探頭引線引起的峰值。

　　陷阱3-未充分利用您的差分探頭

　　很多人認(rèn)為只有在檢測(cè)差分信號(hào)時(shí)才使用差分探頭。你知道在檢測(cè)單端信號(hào)時(shí)也可以使用差分探頭嗎？這將為您節(jié)省大量的時(shí)間和金錢，并提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。最大限度地利用差分探頭，獲得**的信號(hào)保真度。

　　差分探頭可以與單端探頭測(cè)量相同，由于差分探頭在兩個(gè)輸入端共模抑制，差分測(cè)量結(jié)果的噪聲大大降低。這使得您可以看到被測(cè)設(shè)備信號(hào)的更好表示，而不會(huì)被檢測(cè)到的隨機(jī)噪聲誤導(dǎo)。

　　請(qǐng)查看下一頁(yè)圖6中的藍(lán)色單端測(cè)量信號(hào)和圖7中的紅色差分測(cè)量信號(hào)。由于單端探頭缺乏共模校正功能，藍(lán)色單端測(cè)量結(jié)果的噪聲遠(yuǎn)高于紅色差分測(cè)量結(jié)果。

　　圖6：?jiǎn)味藴y(cè)量

　　圖7：差分測(cè)量

　　與單端探頭相同類型的測(cè)量可以進(jìn)行差分探頭，但共模抑制功能顯著降低了其噪聲。