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很多用户在选型时有这样的困惑：实验室有多种示波器和探头，不同厂家的探头和示波器能不能混用呢？会不会对测量造成影响？是否可以兼容其他型号的示波器呢？有的示波器探头接口不一样该怎么选型呢？今天PRBTEK培训学院给大家分享一下探头都有哪些接口：

一、BNC接头

BNC接头是一种用于同轴电缆的连接器，即卡口配合型连接器，现在广泛用于信号间的连接与传输，包括模拟或数字信号的传输、业余无线电设备天线的连接、航空电子设备和其他的一些电子测试设备的连接。

图1 BNC接头

BNC的特性阻抗为50Ω/75Ω，频率范围可达2GHz，可以满足仪器带宽速度和测量性能的需求，普通的BNC连接器体积小，频率高，已经成为常用的探头接头类型。

图2 探头BNC接口

二、不同厂家的探头接头类型

示波器探头总体上分为有源探头和无源探头两种。

无源探头：无源探头由阻容元件组成，探头中无有源元件，所以不需要供电。无源探头在测试中比较经济实用，如图3所示。

有源探头：有源探头由阻容元件以及有源元件组成，所以需要额外供电，有源探头测试较为稳定，价位较高。如图4所示。

图3 无源BNC探头

图4 有源BNC探头

示波器探头在一定程度上基本上都是BNC接口，某些厂家在BNC接口的基础上进行功能上的创新和改造，使其更符合其测试的需求。也就是在使用BNC连接器的同时，额外提供了一个模拟编码的标度系数检测针脚图3所示，使其可以自动识别探头比率，在兼容的示波器能够自动检测和改变示波器显示的垂直衰减范围，图4所示。 

图3的无源探头可用于大部分示波器的信号输入，图4的探头因为在结构上设计独特，且其需要供电，所以仅适用于与其兼容的示波器输入。 

三、如何判断示波器可用什么类型的探头

下图为当前市面上较多的3种示波器输入接口，不同的接口所支持的探头类型不同。 

图5 示波器输入接口

其中第1种和第2种是在结构上和功能上有特殊设计的BNC接口，第3种是通用的普通BNC接口，那这3种示波器接口能兼容哪些类型的探头呢？具体怎么判断示波器输入接口所支持的探头类型呢？具体判断方法分为以下4点：

1、探头的供电方式：标准无源BNC探头无需供电，所以可用于大部分的示波器输入接口；有源BNC探头的供电如果是在探头内部结构进行设计供电电路并与示波器输入端匹配的，这种类型仅仅适用于与之兼容的示波器输入。如图6所示。

图6 供电方式 

如果有源BNC探头的供电方式是外部电源供电，则可用于大部分的示波器输入接口。

2、接口结构：有源BNC探头在结构设计上与示波器输入端的形状匹配，只能用在与其匹配的示波器上，如图9所示，若用在与其不匹配的示波器上则可能会出现接触不稳，测量不精确的现象。

图7 示波器与探头结构不匹配

3、负载阻抗要求：部分有源BNC探头对示波器的输入负载阻抗有一定要求，所以需要查看探头使用的手册，了解其对示波器输入阻抗的要求，如果输入阻抗不匹配，可能会导致信号幅值的衰减。

4、用户手册：如果没办法判断探头是否可以用在某款示波器上，则可直接查看探头的使用手册，了解其工作的方式以及工作需求。

四、总结

就标准的BNC接口而言，所有品牌的示波器都能通用。但就有特殊外观，特殊结构的探头接口而言，一般为专用接口，只能适用于某一品牌，甚至该品牌某一系列的示波器。同时这种探头一般造价昂贵，如果更换示波器品牌或型号，则所有探头都将作废。

因此，购买探头时，无论是出于经济原因还是长期策略，我们更推荐通用接口的探头。如果大家在购买示波器探头过程中有什么问题，欢迎咨询普科科技PRBTEK官网.

从被测设备到示波器，泰克探头保证了高的信号保真度。泰克提供了100 多种探头可供选择，所有探头均与泰克的示波器完结合，总有一款探头能够满足您的特定测试应用需求。

怎样正确选择合适的示波器探头？示波器探头对测量结果的精 确性事关重要，市场上提了成千上万种示波器探头，要是选用不当会对测量数据带来大误差。那么示波器探头有哪些种类呢？泰克又有哪些探头呢？今天安泰测试简单给大家分享一下：

一、电流探头

泰克提供选择范围广泛的高性能电流探头，从调试工控电源系统，直到调试和检定设备电源，您总能找到一款与您的应用相适应的探头。

在选择电流探头时，除了性能指标外，还要考虑许多其它指标。

应该考虑的是要测量的信号类型。某些电流探头只测量AC 信号，而其它探头则既能测量AC信号，又能测量DC信号。如果您要评估DC信号，那么要保证探头能够进行 DC 测量。

第二，某些电流探头采用分芯结构，而其它电流探头则采用固定内芯结构。分芯电流探头带有滑动钳夹，可以迅速把探头连接到被测器件上，或从被测器件上拆下探头。固定内芯探头把导线穿过探头，然后焊在测试点上，连接到被测器件上。探头头可以拆下，可以把多个探头头焊接到电路板上。

还必须考虑电流探头的功能。某些电流探头在示波器上读取电压，要求进行数学运算，把测量数据从伏特换算成安培。连接泰克示波器的泰克电流探头把测量数据自动转换成安培。泰克的多种电流探头还提供了消磁功能。通过消磁功能，用户只需按一下按钮，就可以消除探头变压器内芯中残余的任何DC通量，降低偏置误差。泰克TekVPI电流探头还在探头上提供了“Jaw Open”(钳夹打开)指示灯和“Overload”(过载 ) 指示灯。

二、无源探头

无源电压探头是常用的示波器探头。通用无源电压探头是示波器的工作端，是工程师和技术人员每天使用的工具。泰克无源探头采用专门设计，与配套的示波器的输入特点相匹配。在购买更换使用的探头时，也必须保证探头与示波器的输入特点相匹配。

三、有源单端探头

有源电压探头使泰克示波器能够真实地采集当前高速电路中的实时信号信息。有源探头提供了很宽的信号采集带宽，保证降低被测器件(DUT)负荷。在应用涉及高阻抗、高频电路单元，需要小的负荷时，有源探头是不错的选择。在有 DC 偏置电压的情况下测量 AC 信号时，DC 偏置功能可以利用探头的全部动态范围。

四、差分探头

由于宽频率范围、高共模YZ比 (CMRR) 及与偏移配套的输入，差分探头特别适合测量差分信号。泰克提供全系列差分探头及各种连接选项，支持手持式探测、焊接式探测和夹具式探测。

TriModeTM 差分探头 P7500 系列探头带有 TriMode™探测技术，简化了测量差分信号的任务。 TriMode探测使用一种探头设置，通过一个探头进行差分测量、单端测量和共模测量。

SMA 探头

泰克为在50欧姆环境中测量高速差分信号提供了一系列SMA探头。这些 SMA 探头可以在多通道示波器的每条通道上采集差分信号。这为许多新的多路高速串行数据标准提供了理想的一致性测试系统。SMA 探头还为非 AC 耦合信号或不参考 DC 的信号提供了端接电压控制功能。输入信号通过一对精密匹配的 SMA 电缆连接。

Z-Active™差分探头泰克已经创造出一种革命性的 Z-Active 探头结构，这是一种由分布式衰减器拓扑伺候一个有源探头放大器的混合通道组成。Z-Active探头采用细小的无源探头尖单元，其与放大器分开，扩大了探头的可用距离。在传统有源探头中，增加这么大的长度会引入信号保真度问题。而这种结构保持高 DC 输入电阻，其 AC 阻抗要高于以前的探头结构。同时，它在探头机身和 DUT 探头连接点之间提供了更显著的长度。这种结构同时提供了两种优势：现有有源探头的高 DC 阻抗，Z0 探头稳定的高频负荷。

高压探头

从“上升”或“浮动”电压系统安 全准确地捕获实时信号信息很重要。泰克高压探头系列为单端测量、差分测量或隔离测量提供了所需的安 全性。高压差分探头测量相互参考 ( 而不是参考地电平 ) 的信号。高压单端探头使得用户能够进行参考地电平的高压测量。泰克还提供了能够进行隔离测量的探头，把测量与大地及示波器通道之间的共模电压隔开。

如果大家在选择示波器探头过程中遇到什么问题，欢迎咨询安泰测试，安泰有技术团队，能够快速、准确的帮您选择合适的泰克示波器和示波器探头。

在电测仪器行业，说到泰克示波器，可谓是“无人不知无人不晓”了，那如果你发现你的示波器出现了故障了该怎么办呢？今天安泰测试示波器维修工程师给大家分享一下泰克示波器维修安全概要，希望在电子工程师们动手找故障时能有所帮助。

一、维修安全概要：

1、避免电击:接通电源时，请勿触摸外露的连接。

2、不要单独维修:除非现场有他人可以提供急救和复苏措施，否则请勿对本产品进行内部维修或调整。

3、断开电源:为避免电击，请先关闭仪器电源并断开与市电电源的电源线，然后再拆下外盖或面板，或者打开机壳以进行维修。

4、带电维修时要格外小心:本产品中可能存在危险电压或电流。在卸下保护面板，进行焊接或更换元件之前，请先断开电源，卸下电池（如适用）并断开测试导线。

5、维修之后验证安全性:请务必在维修后重新检查接地连续性和市电介电强度。

二、日常保养注意事项：

1、存放或放置示波器时，请勿使液晶显示器长时间受阳光直射。

2、请勿将示波器或探头置于雾气、液体或溶剂中。

3、使用/操作示波器及探头之前请读熟示波器的使用说明书；

4、使用示波器中途间隔半小时以上时应该及时关闭示波器的电源；

5、开启示波器电源之前应将示波器放到稳固的操作台上，避免示波器摔下来；

6、使用示波器探头时应将导线整理好，避免被绊到或重物砸到；

三、安泰测试可维修泰克示波器故障：

1、电源故障：不能开机；

2、通道故障：输入阻抗异常；无基线；无信号；带宽不足；

3、显示故障：花屏；黑屏；

4、按键故障：按键无反应；调节旋钮无响应；

5、接口故障：不认存储介质；不能与控制系统联机；

6、其他使用问题等。

如果您的泰克示波器出现了以上故障，欢迎访问安泰测试，为您免费检测仪器故障，芯片级维修，帮助企业节约一半预算。

当今大多数电子设计都要求不同的供电电压才能正确运行。事实上，一块电路内部许多元器件都要求多种电压，特别是高度集成的片上系统及多种技术接口在一起的微处理器设计。

由于许多因素，执行 DC 低噪声纹波探头测量正变得越来越困难，比如：

●功率效率功能，如功率门和动态电压和频率定标或DVFS

●动态负载，拥有快速瞬态信号

●串扰和耦合提高

●开关稳压器，上升时间更快

这就产生了一个重要问题：面对所有这些挑战，怎样才能保证系统的每个部分都获得正确的功率，来满足其需求？

首先，我们在整体上看一下低噪声纹波探头及其部分特点。非常重要的一点，是要看一下每条 DC 线路，看提供的功率是否位于目标系统或器件的容差频段内，包括线路的标称 DC 值，以及存在的任何AC噪声或耦合。AC噪声是一种低噪声纹波探头信号，可以进一步细分成宽带噪声、周期性事件和瞬态事件 ( 图 1)。

所有这三个噪声源都影响着到达器件的功率质量，因此应降低噪声源，以使目标器件能够正确运行。在最大限度地降低这些噪声源之前，您需要能够看到噪声源，并准确地测量噪声源。但低噪声纹波探头测量带来了许多独特的测量挑战，因此必须考虑以下几项因素：

● 带宽要求

● 系统噪声和附加探头噪声

● AC 或 DC 输入耦合的影响

● 低噪声纹波探头负载挑战

使负载达到最小

探头阻抗对低噪声纹波探头测量有什么影响在进行功率完整性测量时，探测低噪声纹波探头的挑战在于选择的探测方法既要能够看到 DC 电源上的高频 AC 成分，又要注意不会给信号的 DC 部分带来太多负载，以免测量不准确或干扰器件操作。高阻抗探头为 DC 情况提供了最佳负载，但通常会带来过多的噪声，而且没有必要的带宽来查看关心的高频事件，同时还会给信号带来 DC 耦合。50W 传输线为低噪声纹波探头上的高频信号提供了完美的负载，但承担着 DC 信号低阻抗分压器的职责。进行低噪声纹波探头测量时使用的理想探头应在 DC 中提供非常高的电阻，在 AC 中提供 50W 传输线。泰克TPR4000和TPR1000低噪声纹波探头提供了50kW高DC阻抗，并在更高频率时跳变到50W。这同时实现了两大优势，避免了其他探测方案的局限性。

随着功率完整性需求不断提高，低噪声纹波探头分析将继续作为工程师使用的一项重要工具。泰克TPR4000和TPR1000采用专门设计，解决了查看 DC 电源时面临的独特的测量和连接挑战。这些设备与泰克示波器的捕获和测量功能相结合，为工程师提供了完美的低噪声纹波探头分析工具

以上就是低噪声纹波探头使用需注意的事项，你get到了吗？如果您在使用示波器或探头中有任何问题，欢迎访问安泰测试网www.agitek.com.cn.

一直以来示波器都是电子工程师常用的电子测试仪器之一，被形象的喻为电子工程师的“眼睛”，那大家在使用示波器时有注意以下这些问题吗？今天安泰测试Agitek就简单给大家分享一下：

一、 请问带宽和采样频率之间有什么固定关系？

采样率理论上需要满足农效香采样定律，即被测信号的Z高频率信号的每个周期理论上至少需要采2个点，否则会造成混叠。但是在实际上还取决于很多其它的因素，比如波形的重构算法等，Siglent系列示波器采用先进的波形重构算法，同时配备有插值算法，精确重构波形。一般来说采样率是带宽的4－5倍就可以比较准确地再现波形。

二、 示波器指标中的带宽如何理解？

带宽是示波器的基本指标，和放大器带宽的定义一样，是所谓的－3dB点，即，在示波器的输入加正弦波，幅度衰减为实际幅度的70.7%时的频率点称为带宽。也就是说，使用100MHz带宽的示波器测量1V，100MHz的正弦波，得到的幅度只有0.707V。这还只是正弦波的情形。因此，我们在选择示波器的时候，为达到一定的测量精度，应该选择信号Z高频率5倍的带宽。Siglent的ADS1000CE示波器提供300MHz带宽、2GSa/a的实时采样率，lingxian国内同行水平。

三、 在带宽一定的条件下，采样频率太大是否也没有太大的意义？

带宽是限制被测信号高频分量被捕获的基本条件。由于Siglent示波器采用先进的波形重构算法，并配备有插值算法显示，同时提供Z低500MS/s的实时采样率，保证对触发信号的wan美捕获并真实量化，Z终能对采集信号的精确重现。

四、 影响示波器工作速度的因素有哪些？

简单地来说示波器的原理都差不多，前端是数据采集系统，后端是计算机处理。影响示波器速度主要有两方面，一是从前端数采到后端处理的数据传输，一般都是用总线传输，另一个是后端的处理方式。Siglent示波器采用成熟的高速硬件架构，配合DSP数字处理能有效解决这些瓶颈，大大提升示波器的性能。

五、 在使用示波器时如何消除毛刺？

如果毛刺是信号本身固有的，而且想用边沿触发同步该信号（如正弦信号），可以用高频YZ触发方式，通常可同步该信号。如果信号本身有毛刺，但想让示波器虑除该毛刺，不显示毛刺，通常很难做到。可以试着使用限制带宽的方法，但不小心可能也会把信号本身虑掉一部分信息。

六、 在选择示波器时，一般考虑的多的是带宽。那么，在什么情况下要考虑采样速率？

取决于被测对象，在带宽满足的前提下，希望Z小采样间隔（采样率的倒数）能够捕捉到您需要的信号细节。业界也有些关于采样速率经验公式，但基本上都是针对示波器带宽得出的，实际应用中，Z好不用示波器测带宽频率的信号。若你在选型，对正弦波，选择示波器带宽是被测正弦信号频率的3倍以上，采样率是带宽的4到5倍，实际上是信号的12到15倍，若是其它波形，要保证采样率足以捕获信号细节。若你正在使用示波器，可透过以下方法验证采样率是否够用：将波形停下来，放大波形，若发现波形有变化（如某些幅值），采样率就不够，否则无是满足测量精度的。也可用点显示来分析，采样率是否够用。专业的Siglent系列示波器很好地解决了带宽与采样率的问题。

七、 模拟跟数字示波器在观察波形的细部时，那个更有优势？

早期我们使用的模拟示波器垂直精度一般都是+/-3%，而数字示波器的垂直精度高达+/-1%，这点来说数字示波器要具有极大的优势。同时Siglent数字示波器具有不同等级的辉度选择，对于显示信号细节更加方便直观。

　　八、 如何捕捉并重现稍纵即失的瞬时信号？

要捕获瞬时信号可参照如下设置：触发类型选择边沿，触发方式设置成单次方式，信号置为上升触发，并将触发电平调到适当值。另外Siglent示波器配备了EasyZoom窗口扩展技术，就是说，可在观察信号全局的同时，对局部细节进行放大观察。

九、 选择什么型号的示波器可有效提高设计效率？

示波器发展到现今，数据分析、处理得到了很大的提高。使用示波已不仅仅是在调试中观察波形，更重要的是能很好的在设计中发现问题所在、分析计算器件参数，帮助大家优化设计方案。选择什么样的示波器Z适合要结合你所要观察分析的信号决定。Siglent高性能示波器提供25M----300M带宽，以及500MSa/s---2GSa/s的采样率，满足你不同的需求。

十、 示波器使用中探头应该注意些什么？

示波器的使用中探头一般往往被大家忽略，无源探头由于测量范围宽，价格便宜，同时可以满足大多的测量要求，因而得到广泛的使用，无源探头探头的选择应该与所用示波器的带宽一致。更换探头，探头交换通道的时候，必须进行探头补偿调整，达到与输入通道的匹配。调校探头补偿Z简单直观的是使用探头波形来进行。

十一、什么是示波器的实时采样率？

实时采样是指对波形进行等时间间隔取样，按照取样先后的次序进行A/D转换并存入存储器中，实时取样是Z明显和Z直观的取样方式，这类取样只需要简单地在时间上分布取样点，所有的取样点是响应示波器的一次触发而获得的。Siglent高性能示波器提供500MSa/s---2GSa/s的实时采样率。

十二、什么是示波器的等效时间采样？

等效时间采样指的是示波器把多次采集（多次触发）采集到的波形拼凑成一个波形，每次采样速率可能很慢，两次采集触发点有一定的偏移，Z后形成的两个点间的Z小采样间隔的倒数称为等效采样速率。其指标可以达到很高，如1ps。Siglent高性能示波器等效采样都高达50Sa/s

十三、在示波器上看波形时，用外触发和自触发来看有何区别？

示波器的通常触发是边沿触发，其触发条件有2个，触发电平和触发边沿；即：信号的上升沿（或者下降沿）达到某一特定电平（触发电平）时，示波器触发。示波器只有在信号自触发有问题的时候才会使用外触发，没有哪一个更好的问题。另外，信号比较复杂， 有很多满足触发条件的点，无法每次在同一位置触发，从而得到稳定的显示。这时就需要使用外触发。Siglent ADS1000示波器提供提供标准的双通道+一个外触发通道

十四、测量系统的总带宽如何获得？

数字信号的测量时，信号的上升时间决定系统的总带宽，测量系统的总带宽＝0.35/上升时间

十五、测量中如何应用触发释抑？有何作用？

触发释抑的含义是暂时将示波器的触发电路封闭一段时间（即释抑时间），在这段时间内，即使有满足触发条件的信号波形点示波器也不会触发，示波器的触发部分的作用就是稳定的显示波形，触发释抑也是为了稳定显示波形而设置的功能。主要针对大周期重复而在大周期内有很多满足触发条件的不重复的波形点而专门设置的。Siglent示波器提供100ns---1.5s的超长触发释抑时间。

十六、示波器正常，但是用示波器观察被测信号时，波形杂乱无章，该如果解决？

导致这样的原因是：被测信号的接地端与示波器地线没有共地。通常是利用示波器的自检信号来检查探头和示波器是否正常，若示波器和探头均正常，则是被测波形不正常。在测量幅度很小信号的时候，可把探头的接地线拔掉（此时接地线相当于天线，对小信号产生干扰），采用Siglent示波器配备的近地线连接地进行测试，同时为了很好消除噪声引起的误触发，“获取方式”可选择“平均”。

十七、示波器正常，能看到到扫描线，但是观察被测信号却没有信号波形产生？

三个原因导致：1、从通道1输入信号，但是不小心打开的却是通道2；

2、信号耦合方式（AC-GND-DC）选择接地位置上。

3、确认信号已经产生且正常输入示波器BNC接口

十八、如何测量直流电压？

首先需要设置耦合方式为直流，根据大概的范围调节垂直档位到一个合适的值，然后比较偏移线跟通道标志的位移。Siglent系列示波器采用国内唯yi能识别直流的算法，自动识别并测试直流电压信号。使用中按”AUTO”自动测量即可完成测试结果。

十九、为什么波形存储已经存储了设置，还要存储设置有什么用？

首先，两者Z主要的区别是波形存储占据的存储空间要比设置存储空间要大的多，因此以存储器的空间和成本考虑，就需将两者分别保存。其次，两者的调出上也存在差别。波形调出示波器处于STOP状态，设置调出时不改变保存的运行状态，可方便直接观测波形。

以上内容由西安安泰测试整理，如需了解更多示波器相关知识欢迎访问安泰测试网或者参加安泰测培训学院免费课程，为你解锁更多仪器相关知识。

       示波器探头的主要作用是把被测的电压信号从测量点引入示波器进行测量。为保证测量的精度，选择合适的探头很重要。我们先了解下如何选择探头？普科科技PRBTEK为您分享：

1/示波器探头的量程怎么看？

       示波器探头的量程一般无源探头Z大电压300Vrms，高压探头或者差分探头的量程可以根据型号查找规格书，不同衰减比档位下的量程不同。使用时根据当前档位确定允许输入的Z大电压。

2/示波器探头探针断了怎么办？

       现在的探头一般都会配一根备用探针，用钳子把坏的探针顺向取下来，直接更换即可使用。如果没有备用探针，可以找当地经销商询一下原厂配件。

3/示波器探头测量的底噪太大怎么办？

       把探头连接上示波器后看到示波器上波形噪声大，是正常的，这是因为没有构成闭合回路耦合进入空间噪声引起的。将探头正端和地线闭合连接，可以看到当前的真实底噪。

       一般在测量过程中发现噪声过大，可以将地线摘掉，用接地弹簧测量，尤其是高频信号。

4/示波器探头测信号有过冲，振荡明显怎么办？

       测量信号的上升沿出现明显过冲或震荡，一般是地线过长引起的。换一个接地弹簧就可以消除这种影响，测出真实的信号上升特性。

5/探头测电压不准确是什么原因？

       探头测电压不准请先检查探头衰减比是否和示波器内设置一致，其次要考虑探头的负载效应，如果被测电路的输出阻抗大，那么一般的无源探头是测不了的，得换有源探头（有源单端/差分探头），这是因为阻抗分压引起的问题。

6/ 电源纹波测试如何选择合适的示波器探头？

       电源纹波测试Z好用高阻无源探头1X档，优点是不需要经过示波器内部放大噪声小，信噪比高。测量时用接地弹簧作为地线，示波器设置带宽限制20MHz，根据需要选择通道耦合为AC耦合，这样就可以观察电源纹波等低频小信号测量了。

7 电流探头导线位置变化测值漂移，如何保证测量精度？

       大电流测量时用类似柔性电流探头、罗氏电流探头，它的电流环比较大，通过的导线位置稍微移动就会影响测量值，这种情况建议固定好电流流经导线于电流环正中位置。如果希望减少位置引起的误差可以用电流环径小的电流探头。小电流建议用万用表或者皮安表测量。

8 普通的无源高阻探头可以测市电吗？

      市电波形是220Vrms正弦波，用无源高阻探头10X档是可以测量的，其最大输入电压一般是300Vrms，是大于市电有效值电压的。

       但是注意无源探头1X档的CAT II等级只有150Vrms，也就是说在室内插座上用的环境下允许的最大电压只能在150Vrms，不满足测市电220Vrms具备的耐压限值，虽然1X档位下通入示波器的电压是220Vrms，用1X档位直接测市电会损坏探头。

      如果用同轴导线直接将市电引入示波器，这样的话虽然避免1X探头损坏，但从示波器最大输入电压指标可以看出，此时安全等级降低到CAT I等级，原则上不适宜在实验室内进行这样的测量。所以测市电建议用高压探头相对安全。

9 手上只有普通示波器，怎样可以测浮地信号？

       浮地信号测试的原则是保证信号不对地发生短路。非浮地示波器或带电池示波器的话，可以通过差分探头进行浮地测量，测试安全直接且具有较好的共模抑制（类似的工频干扰）。如果简单测量可以通过示波器两通道接单端探头，用探头的正极端分别测浮地信号两端，两支探头的鳄鱼夹均接地。然后用示波器内部的通道运算功能CH1-CH2，得到浮地信号的电势差波形。

10 任何探头都要做探头补偿吗？

       探头补偿主要针对无源探头内部阻抗匹配而做的必要测量准备工作，通过旋转预留的电容旋钮Ccomp进行探头补偿，消除畸变，保证测量准确，比如无源高阻探头、无源高压探头等。而一般的有源探头则需要通过探头内部调零和校准，实现准确测量，比如差分探头、电流探头。

11 示波器探头都通用吗

      不通用。主要有三点区别：

       第1看探头接口是否与示波器匹配；

       第2看探头输入阻抗是否和示波器设置输入阻抗一致；

       第3看探头校准是否可以在手上的示波器实现。

       对于D一点举个例子：泰克示波器新款是TekVPI接口，甚至老型号的泰克TekConnect接口探头都不能直接用；此时需要泰克TDA-BNC转换器转换。

       对于第二点举个例子：一些高端示波器只有50欧阻抗输入，此时不能直接接入高阻探头，必须使用专用的50低阻探头。类似的有些低端示波器只有高阻输入阻抗1M欧，此时不能直接接入50欧探头或者BNC线，需要找一个阻抗转换器进行转换接入。

       第三点：一些电流探头是需要配合示波器设置进行调零和消磁甚至供电的，如果用在其他示波器上可能无法进行调零消磁校准，不能正常使用。

       以上内容由普科科技PRBTEK整理，公司致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售，涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、电源纹波探头、柔性电流探头、近场探头、逻辑探头、功率探头和光探头等，满足客户多样化测试需求，库存充足，价格合理。详情访问官网www.prbtek.com

       作为专业的硬件设计及测试工程师，每天都会使用各种不同的数字示波器进行相关电气信号量的量测。 示波器相配的探头种类也非常多，包括无源探头（包括高压探头，传输线探头）、有源探头（包括有源单端探头、有源差分探头等），电流探头、光探头等。每种探头各有其优缺点，因而各有其适用的场合。其中，有源探头因具有带宽高，输入电容小，地环路小等优点从而被广泛使用在高速数字量测领域，但有源探头的价位高，动态范围小，静电敏感，校准麻烦，因此，每个工程师使用示波器的入门级探头通常是无源探头。最常见的500Mhz的无源电压探头适用于一般的电路测量和快速诊断，可以满足大多数的低速数字信号、TV、电源和其它的一些典型的示波器应用。

       1、差分测量特点

       探头从总体上可分为无源探头和有源探头两大类型，而宽带宽示波器和有源探头的用户还需要在单端探头和差分探头之间还要做出选择。承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。PRBTEK接下来为大家讲的是差分探头。差分信号和普通的单端信号走线相比，最明显的优势体现在以下三个方面：

       1.抗干扰能力强。因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在噪声干扰时，几乎是同时被耦合到两条线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被大程度抵消。

       2.能有效YZEMI。同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的电磁能量越少。

       3.时序定位精确。由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。目前流行的LVDS就是指这种小振幅差分信号技术。

       差分信号的结构特点要求对应的测试设备也必须是差分拓扑，差分探头因此成为现代示波器的主流配件。下图1是典型的有源差分探头电路结构图：

       针对高频信号测试，有源差分探头的主要好处是低输入电容、比单端探头YZ共模噪声的能力要高很多，其缺点主要体现在价格普遍较高以及需要额外的电源。

       2、差分探头具有高的共模YZ比

       什么是共模YZ比，简单来说，就是差动放大电路中对信号共模成分的YZ能力，其定义为放大器对差模信号的电压放大倍数Adm与对共模信号的电压放大倍数Acm之比，英文全称是CommonModeRejectionRatio，一般用简写CMRR来表示。

       我们可以这样定义：两个输入端分别对地的电压平均值为共模电压Vcm，经过差动放大器后的增益为共模增益Acm；两个输入端之间的相对电压差为差模电压Vdm，其经过差模放大器之后的增益为Adm。CMRR计算公式如下：

       差模信号电压增益Adm越大，共模增益Acm越小，则CMRR越大。此时差分放大电路YZ共模信号的能力越强，放大器的性能越好。当差动放大电路完全对称时，共模信号电压放大倍数Acm=0，则共模YZ比CCMR→∞，这是理想情况，实际上电路完全对称是不存在的，共模YZ比也不可能趋于无穷大。

       3、安全的浮地测量

       电源系统测试中经常要求测量三相供电中的火线与火线，或者火线与零（中）线的相对电压差，很多用户直接使用单端探头测量两点电压，导致探头烧毁的现象时有发生。这是因为：大多数示波器的”信号公共线”终端与保护性接地系统相连接，通常称之为“接地”。这样做的结果是：所有施加到示波器上，以及由示波器提供的信号都具有一个公共的连接点。该公用连接点通常是示波器机壳，通过使交流电源设备电源线中的第三根导线源线地线，并将探头地线连到一个测试点上。单端探头的地线与供电线直接相连，后果必然是短路。这种情况下，我们需要浮地测量。

       所谓“浮地”测量，即测量的两个点都不处于接地电位，这是一种典型的差分测量。“信号公共线”与地之间的电压可能会升高到数百伏。

       此外，许多差分测量还要求YZ高共模信号，以便于评估低电平差分信号，多余的接地电流还会产生烦人的嗡嗡声和接地环路。用户常常借助那些存在潜在危险的测量技术来解决这些问题。

       通过切断标准三头AC插座地线的方法或使用一个交流隔离变压器，切断中线与地线的连接。将示波器从保护地线浮动起来，以减小地环路的影响。这种方法其实并不可行，因为在建筑物的布线中中线也许在某处已经与地线相连，是不安全的测量方法，会带来人身伤害，仪器和电路损坏！

       此外，它违反了工业健康和安全规定，且获得的测量结果也差。而且，交流供电仪器在地面浮动时会出现一个大的寄生电容。因此，浮动测量将受到振荡的破坏。

       总而言之，将示波器“浮地”非常糟糕的主意，这将导致：

       ――损坏被测器件；

       ――损坏示波器

       ――给人身带来潜在伤害

       ――导致很差的测量精度

       所以PRBTEK告诉我们ZJ解决办法就是使用高共模YZ比的差分探头，因为两个输入端都不存在接地的问题，两路输入信号的差分运算在探头前端放大器完成，传输到示波器通道的信号是已差分后的电压，示波器无需去掉三线插头的接地端即可实现安全的浮地测量。想要了解更多，咨询普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com

       作为专业的硬件设计及测试工程师，每天都会使用各种不同的数字示波器进行相关电气信号量的量测。 示波器相配的探头种类也非常多，包括无源探头（包括高压探头，传输线探头）、有源探头（包括有源单端探头、有源差分探头等），电流探头、光探头等。每种探头各有其优缺点，因而各有其适用的场合。其中，有源探头因具有带宽高，输入电容小，地环路小等优点从而被广泛使用在高速数字量测领域，但有源探头的价位高，动态范围小，静电敏感，校准麻烦，因此，每个工程师使用示波器的入门级探头通常是无源探头。常见的500Mhz的无源电压探头适用于一般的电路测量和快速诊断，可以满足大多数的低速数字信号、TV、电源和其它的一些典型的示波器应用。

      1、差分测量特点

      探头从总体上可分为无源探头和有源探头两大类型，而宽带宽示波器和有源探头的用户还需要在单端探头和差分探头之间还要做出选择。承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。PRBTEK接下来为大家讲的是差分探头。差分信号和普通的单端信号走线相比，明显的优势体现在以下三个方面：

       1.抗干扰能力强。因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在噪声干扰时，几乎是同时被耦合到两条线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被大程度抵消。

       2.能有效YZEMI。同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的电磁能量越少。

       3.时序定位精确。由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。目前流行的LVDS就是指这种小振幅差分信号技术。

       差分信号的结构特点要求对应的测试设备也必须是差分拓扑，差分探头因此成为现代示波器的主流配件。下图1是典型的有源差分探头电路结构图：

       针对高频信号测试，有源差分探头的主要好处是低输入电容、比单端探头YZ共模噪声的能力要高很多，其缺点主要体现在价格普遍较高以及需要额外的电源。

       2、差分探头具有高的共模YZ比

       什么是共模YZ比，简单来说，就是差动放大电路中对信号共模成分的YZ能力，其定义为放大器对差模信号的电压放大倍数Adm与对共模信号的电压放大倍数Acm之比，英文全称是CommonModeRejectionRatio，一般用简写CMRR来表示。

       我们可以这样定义：两个输入端分别对地的电压平均值为共模电压Vcm，经过差动放大器后的增益为共模增益Acm；两个输入端之间的相对电压差为差模电压Vdm，其经过差模放大器之后的增益为Adm。CMRR计算公式如下：

       差模信号电压增益Adm越大，共模增益Acm越小，则CMRR越大。此时差分放大电路YZ共模信号的能力越强，放大器的性能越好。当差动放大电路完全对称时，共模信号电压放大倍数Acm=0，则共模YZ比CCMR→∞，这是理想情况，实际上电路完全对称是不存在的，共模YZ比也不可能趋于无穷大。

       3、安全的浮地测量

       电源系统测试中经常要求测量三相供电中的火线与火线，或者火线与零（中）线的相对电压差，很多用户直接使用单端探头测量两点电压，导致探头烧毁的现象时有发生。这是因为：大多数示波器的”信号公共线”终端与保护性接地系统相连接，通常称之为“接地”。这样做的结果是：所有施加到示波器上，以及由示波器提供的信号都具有一个公共的连接点。该公用连接点通常是示波器机壳，通过使交流电源设备电源线中的第三根导线源线地线，并将探头地线连到一个测试点上。单端探头的地线与供电线直接相连，后果必然是短路。这种情况下，我们需要浮地测量。

       所谓“浮地”测量，即测量的两个点都不处于接地电位，这是一种典型的差分测量。“信号公共线”与地之间的电压可能会升高到数百伏。

       此外，许多差分测量还要求YZ高共模信号，以便于评估低电平差分信号，多余的接地电流还会产生烦人的嗡嗡声和接地环路。用户常常借助那些存在潜在危险的测量技术来解决这些问题。

       通过切断标准三头AC插座地线的方法或使用一个交流隔离变压器，切断中线与地线的连接。将示波器从保护地线浮动起来，以减小地环路的影响。这种方法其实并不可行，因为在建筑物的布线中中线也许在某处已经与地线相连，是不安全的测量方法，会带来人身伤害，仪器和电路损坏！

       此外，它违反了工业健康和安全规定，且获得的测量结果也差。而且，交流供电仪器在地面浮动时会出现一个大的寄生电容。因此，浮动测量将受到振荡的破坏。

      总而言之，将示波器“浮地”非常糟糕的主意，这将导致：

     ――损坏被测器件；

     ――损坏示波器

     ――给人身带来潜在伤害

     ――导致很差的测量精度

      所以PRBTEK告诉我们解决办法就是使用高共模YZ比的差分探头，因为两个输入端都不存在接地的问题，两路输入信号的差分运算在探头前端放大器完成，传输到示波器通道的信号是已差分后的电压，示波器无需去掉三线插头的接地端即可实现安全的浮地测量。想要了解更多，咨询普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com

       随着宽禁带半导体器件的发展，电力电子器件的开关速度越来越快，工作电压逐渐升高，也使电压探头的性能对电力电子器件暂态电压测量结果的影响程度增大。下面PRBTEK为您分享典型示波器电压探头电路原理：

高阻无源探头

      无源探头具有价格便宜、机械结构坚固、动态范围宽、输入电阻高等优势，因此广泛应用于通用测试场合。常用的无源探头为10倍衰减的高阻无源探头，主要包括探头前端、有损传输线和补偿器，其典型电路模型如图1所示。

图1 10倍衰减的高阻无源探头典型电路模型

      探头前端用以连接探测点，其中信号端提供高阻值电阻Rt 以减小负载效应，并存在寄生电容Ct中；地线端一般为拖尾的鳄鱼夹，具有寄生电感Lg。

       传输线用以提供测量距离，长度一般为1～2m。传输线可等效为RLGC等分布参数的集总元件模型，当其终端阻抗不匹配时，将使高频信号产生谐振，为较好地YZ该谐振问题，可将传输线设计为有损类型的，即含有一定的分布电阻。

       补偿器用以匹配探头和示波器的阻抗，图1中以RC串联网络来表示。根据补偿衰减器理论，为维持信号在较大频域内线性衰减，可调节可变电容Cc，使输入网络和输出网络的时间常数相等，即

RtCt=Rs(Clt+Cc+Cs)

       式中，Clt为有损传输线的总电容。根据传输线工作原理，为改善探头的高频增益，可调节可变电阻Rc，使负载阻抗逼近于传输线特征阻抗，即

式中，Z0为传输线特征阻抗；fb为探头带宽。

有源单端探头

       有源单端探头前端配有场效应晶体管，这使其具有非常小的输入电容，但同时导致其线性动态输入范围很小。此外，有源单端探头价格昂贵、机械结构脆弱，这些因素限制了其应用范围。图2给出一种10倍衰减的有源单端探头电路模型，该模型主要包括衰减器、缓冲器和无损传输线。

图2. 10倍衰减的有源单端探头电路模型

      信号先通过衰减器进行5倍衰减，再通过缓冲器进行电压跟随,最后由无损传输线传输到示波器。其中，缓冲器具有高输入阻抗和强输出驱动能力，隔离了衰减器和无损传输线，这一方面便于其输入端和输出端进行阻抗匹配，提高信号传输能力;另一方面可以使衰减器尽可能地靠近测试点，以减小不可控的寄生参数。无损传输线的特征阻抗一般为50Ω，R3与Rs分别对其源端和负载端进行阻抗匹配，以提升信号传输的保真度，同时对缓冲器输出端信号产生2倍衰减。

有源高压差分探头

      有源差分探头主要用于测量差分信号，可分为低压型和高压型，通常选择通用性更好的高压差分探头来测量开关电源信号。图3为一种经典的有源高压差分探头电路模型，该模型主要包括衰减器、缓冲器、差分放大器和无损传输线，图中，Lp+与Lp-分别为两信号端的寄生电感。

图3. 有源高压差分探头电路模型

       首先差分信号依次通过两个理论上相同的衰减器和缓冲器实现高倍衰减和电压跟随;然后通过差分放大器转换为单端对地信号；最后由无损传输线传输到示波器。共模抑制比是差分探头的一个重要指标，有源差分探头的共模增益主要有两种来源；①两差分信号传输途径的电阻、电容、缓冲器和寄生参数的不完全对称；②差分放大器固有的共模增益。

光隔离探头

       光隔离探头同样用于测量差分信号，其原理框图如图4所示，该探头主要包括衰减器、电-光-电转换网络、无损传输线和示波器接头。电-光-电转换网络作为光隔离探头的核心，通过电-光转换器、光纤、光-电转换器和控制器实现了被测设备与示波器的电气隔离，缩短了差分信号的传输路径，这很大程度上提高了探头的共模抑制比，使得光隔离探头能测量具有高带宽和高共模电压的差分信号。

图4. 光隔离探头的原理框图

       以上内容由普科科技PRBTEK整理，公司致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售，涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、电源纹波探头、柔性电流探头、近场探头、逻辑探头、功率探头和光探头等，满足客户多样化测试需求，库存充足，价格合理。详情访问官网www.prbtek.com

不通用。主要有三点区别：

一看探头接口是否与示波器匹配；

二看探头输入阻抗是否和示波器设置输入阻抗一致；

三看探头校准是否可以在现有的示波器实现。

对于这点举个例子：泰克示波器新款是TekVPI接口，甚至老型号的泰克TekConnect接口探头都不能直接用；此时需要泰克TDA-BNC转换器转换。

对于第二点举个例子：一些高端示波器只有50欧阻抗输入，此时不能直接接入高阻探头，必须使用专用的50低阻探头。类似的有些低端示波器只有高阻输入阻抗1M欧，此时不能直接接入50欧探头或者BNC线，需要找一个阻抗转换器进行转换接入。

第三点：一些电流探头是需要配合示波器设置进行调零和消磁甚至供电的，如果用在其他示波器上可能无法进行调零消磁校准，不能正常使用。

以上内容由普科科技PRBTEK整理，我司致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售，涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、电源纹波探头、柔性电流探头、近场探头、逻辑探头、功率探头和光探头等，满足客户多样化测试需求。如有其他疑问咨询普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com

在示波器的应用场合中，除了有些RF或高速数字的场合用电缆直接测量以外，很多板上的调试工作都是借助探头完成的。探头是示波器测量系统的一部分，很多高带宽的探头都必须是有源探头，有源探头内部的有源放大器的的增益和偏置随着温度或者时间老化可能会有漂移，为了补偿这种漂移，就需要定期对探头进行校准。如果一拿起示波器就开始直接上手测量，可能会导致测量出来的数据和波形不准确，影响测试结果，因此PRBTEK培训学院建议工程师们一定不要忘记探头校准这一重要步骤。

目前示波器探头的校准方法通常有三种：

1、DC增益与偏置校准

DC校准是示波器最常用的校准方式，比较校准信号输出（标准的直流电压）与示波器实际测试到的校准信号电压，用于修正探头测试直流电压的增益以及偏置的偏差。DC校准过程是确定线性方程y=mx+b系数m，b的值。探头的DC校准至少需要1年进行1次，更频繁时会几个月甚至每天进行一次。

2、AC校准

测试高速信号的高性能示波器，由于带宽非常宽，很难保证带内幅频和相频响应JD平坦。为了提高测量精度，就需要校准带内的频率响应，使示波器和探头测试系统在全部带宽内，不同频点具有一致的幅度和频率响应。DC校准不能修正频率响应。探头AC校准方法，是使用网络分析仪测试有源探头放大器的S参数，通过测试每个频点的损耗，修正探头频率响应。示波器厂商在出厂时会测试每只探头放大器的S参数并存储在探头内部的存储器中，用户使用探头时，示波器读取探头S参数做AC校准。

3、用户现场AC校准

上述探头AC校准过程，使用厂商出厂提供的固定S参数做校准，无法充分考虑到探头连接附件在不同实际情况下的损耗。实际上，用户的使用环境差异很大，如不同的探头连接前端长度。对于几十GHz带宽示波器与探头，根据用户使用环境和测试附件进行AC校准非常必要。

使用网络分析仪测试S参数的过程非常复杂，不适用于现场环境使用。目前Agilent基于磷化铟材料的示波器自身可以提供小于15ps上升沿的信号做为校准源，由于快速的上升沿包含了足够的高频成份，所以以快沿信号做校准源是合理和可行的。（传统的高速示波器虽然也有快沿输出，但其上升沿通常在几十ps甚至更缓，所以主要用于时延校准，而不足以进行精确的频响校准。）

如图所示，示波器cal out输出快沿信号，由示波器的两个通道测试校准信号cal out在探头输入前端信号Vin和探头测量输出信号Vout，通过对Vout/Vin的修正校准带内的频率响应。

用户现场AC校准后可以得到更平坦的频响，提高高速电路实际测试条件下的测试准确度。

以上就是PRBTEK探头学院分享的示波器探头校准方法，各位工程师们在进行测试时千万不要忘了示波器探头校准这一步骤。如需了解示波器探头更多相关知识欢迎访问普科科技PRBTEK官网。