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在使用示波器进行重要测量时，务必选择具有足够带宽的探头。带宽不足会使信号失真，使您很难做出明智的工程测试或设计决定。

普遍接受的带宽计算公式为：评测从 10％ 到 90％ 的上升沿时，带宽乘以上升时间等于 0.35。

值得注意的是，您的整个系统带宽也是需要考虑的重要因素。探头和示波器的带宽都要考虑，从而确定系统带宽。计算系统带宽的公式如下所示。

例如，假设您的示波器和探头带宽均为 500 MHz。使用上面的公式可知，系统带宽将为353MHz。您可以看到，与探头和示波器的两个单独带宽相比，系统带宽大大降低。

现在，如果探头带宽仅为300 MHz，示波器带宽仍为 500 MHz，那么应用上述公式，系统带宽进一步降至 257 MHz。

探头和示波器组成了一个“系统”，对带宽的整体影响比它们单独的影响都要大。

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公司目前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。

看一下许多配电设计，测量系统拥有几十MHz带宽似乎就够了。大多数开关设计的开关频率是几百kHz，zuigao的可达几 MHz。物理设计和器件越大，其运行的供电电压越高，对噪声的灵敏度越低。因此，20MHz 以上的噪声成分几乎不是问题。现在，随着设计尺寸和供电电压缩小，容差也在缩小。我们在分析配电网络时，更多地是把它作为传输线环境来看待，考察的是交叉耦合、线路阻抗和共振区(图2)。

必需注意，电源转换器件的基础开关频率可能相对较慢，但边沿速度和上升时间一般要快得多，以帮助降低开关损耗。这些边沿和其他干扰源可能会激发配电网络，以高得多的频率产生噪声和谐波。视目标器件和电路功能，更高阶谐波可能会干扰操作。因此，选择的示波器和探头必须拥有足够高的带宽，以查看这些事件，诊断与高频干扰有关的问题。泰克提供1GHz和4GHz低噪声纹波探头，直接满足了这一需求。需要选择适当的连接进行测量，在评估低噪声纹波探头使用的探测解决方案时，必需注意，DUT连接是实现优质测量时zuida的单一推动因素。如果连接能够为接地提供低电感路径，且拥有最低有效电容，那么它不仅可以降低振铃，还可以提供最高带宽。这些连接一般通过焊接转接头和高性能连接器实现。当需要在非预计的测试点上进行重复测试时( 图 4)，

微型同轴电缆和软焊接转接头为被测器件提供了半yongjiu连接。在工程师进行设计测试时，小型RF连接器，如泰克低噪声纹波探头中提供的 MMCX 电缆，为信号提供了可重复的、可靠的接入路径。这些连接提供了最佳的信号保真度，但它们并不是随手可得，因为其要求修改目标器件，或在设计系统时规划测试点。为了更快、更方便地进行探测，可以使用点测探头和转接头。泰克提供了 TPRBRWSR1G，工程师在需要快速接入带宽高达1GHz的信号时，可以使用这一设备。它带有小型元件夹和方形引脚转接头，帮助工程师更简便地连接测试点。

必需指出，大多数点测探头附件一般都会降低系统的额定带宽。例如，飞线方形引脚转接头的有效带宽通常不会超过几百MHz，而在增加夹子和其他辅助连接装置时则会进一步下降。在选择连接方式时，要注意的最后一项是将要进行测试的环境。许多系统验证工程师需要在极端温度下测试其设计。专门设计的极端温度电缆和焊接尖端，比如TPR4KITHT自带的电缆和jianduan，可以在-55℃到+155℃范围内处理器件测试。

以上就是带宽对低噪声纹波探头测量的影响，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，安泰测试提供示波器及探头选型、销售、维修和技术支持一站式服务。

“示波器的带宽当然是越高越好”。这句话从某种意义上是正确的：带宽越高，意味能够准确测量被测信号的带宽越高，价值越大，也越值钱。但是，从使用角度来说，带宽越高未必越好。因为噪声在各个频率之间均匀分布。这意味着探头带宽越高，引入的频率越多，进入信号的噪声也越多。

人们最熟悉的技术指标就是带宽。探头的带宽范围从直流一直到大约 30 GHz。对带宽的一个常见误解是以为带宽越大，可以看到的数据就越多。但事实并非总是如此。随着带宽的增加，许多关键技术指标都会发生变化，这也是需要考虑的重要因素。

不断提高的带宽如何影响其他关键技术指标

噪声在各个频率之间均匀分布。这意味着探头带宽越高，引入的频率越多，进入信号的 噪声也越多。为了防止发生这种情况，应该根据下文介绍的计算方法，只使用需要的带宽。而且，还需要借助更专业化的探头来测量更高频率。

当然，这需要加大开发力度，才能为敏感元件创造出如此专业化但成本较高的产品。使用带宽超过需求的探头可能会带来额外的成本、工作量和噪声，这些要素可能会大大地影响您的测量结果。 各类探头都有优点和缺点，对于所进行的特定测试，需要选择更合适的探头。充分理解关键技术指标，理解其对您的意义，将使探头选型变得更加容易。

如何选择合适的探头带宽？

如果使用的探头带宽不正确，那么您可能会遗失信号细节，或者为系统引入不必要的噪声。为了加深理解，我们先来讨论带宽的意义。探头带宽本质上就是 3 dB 点。3 dB 点是指探头输出相对于标称响应减少3 dB 时的频率。

3 dB 点的显示结果

假设用1:1 探头测量 1 Vpp的低频正弦波。由于您使用的是1:1 探头，因此进入示波器的探头输出将等于设备输入探头的实际信号。但是，如果继续增加此1 Vpp 信号的频率，那么最终您将到达一个点，在该点上探头输出远远小于输入探头的实际信号。当您看到示波器屏幕上的输出相对于 1 Vpp 输入降为 0.7 Vpp 时，那么就表示您到达了3 dB 点，因为相对于其标称响应，输出减少了3 dB。

随着频率增加出现 3 dB 点的示例

现在已经了解了3 dB 点理论，可以利用它来改善测试。选择适合探头的第一步是了解信号的带宽。要确定信号带宽（BW），可以使用以下简单公式：如果我们测量的是10％和 90％的阈值，则信号带宽等于上升时间除以0.35。如果测量的是20％和80％的阈值，则信号带宽等于上升时间除以0.22。

计算完信号带宽后，可根据以下两个经验选择探头带宽：

– 探头带宽应该比模拟应用中最快的正弦波频率高 3 倍

– 探头带宽应该比数字应用的最高数字时钟速率快 5 倍

根据这些快速计算方法，您可以大致确定何种探头带宽适合您的应用。随着上升时间加快，信号带宽随之增加，这意味着您需要带宽更高的探头。但请记住，带宽过高也会带来麻烦。

另一种考虑带宽的方法是以谐波为基础。一般而言，探头带宽越高，捕捉到的谐波越多，二者都会使信号精度稍有提高。如下面图所示，原始信号为黄色迹线，一阶谐波为绿色迹线。您可以看到，它们具有相同的周期和占空比，但一阶谐波的上升沿明显较 慢，并且拐角非常圆滑。蓝色迹线显示一阶和三阶谐波，其上升沿较快，角点变得更清晰。但在图像的底部，我们可以看到一阶、三阶和五阶谐波。其边沿平缓，拐角锐利，信号顶部和底部有很多细节。带宽越高，波形将显露出越多的细节。

更高的带宽意味着更多谐波及更丰富的信号细节

了解了上面的规律，我们用100 MHz探头测量100 MHz时钟。完成这个测量后，最终将会在屏幕上看到如下图所示的正弦波。因此，无法得到准确的上升时间或任何真正的信号细节。这意味着所做的任何测量都不准确，毫无意义。

使用 100 MHz 探头测量 100 MHz 时钟信号

但是，如果使用500 MHz探头测量相同100 MHz信号，就会有足够的带宽来捕获更多的谐波，从而得到更精确的信号表示。

使用 500 MHz 探头测量 100 MHz 时钟信号

以上内容由普科科技prbtek为您分享，由此可见，示波器探头带宽并非越高越好，要处理的信号选择合适的探头带宽是很重要的。但带宽过高也不好，过犹不及。在确定多大带宽适合应用并选择正确的探头时，这些理论和快速计算方法可以帮助大家不犯错误。

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       在测量电源噪声中我们会面临各种挑战，包括RF干扰和信噪比（SNR），接下来我们来看如何在测量中实现高带宽，同时Z大限度地减少DUT上的电流负载？鉴于DUT是电源轨，我们不希望从它汲取太多电流。但是这两个测量要求是相互矛盾的，它与互连信号的基本特性有关。

       假设探头是一根同轴电缆，示波器的输入阻抗设置为1MΩ，利用次探头探测低阻抗的电源，从该电源发射到探头的任何瞬变，则会遇到1MΩ输入阻抗并反射回来，从而引发振铃（图1）。

图1：在低阻抗电源轨和1MΩ输入阻抗之间连接6“长的同轴电缆会在信号采集时产生反射和振铃

       在示波器上看到多少振铃取决于同轴电缆的长度与示波器的带宽，如果想将振铃频率推高到超出您的例如1-GHz示波器的带宽限制，那么需要使用的同轴电缆足够短，以至于它听起来不切实际。它需要小于3英寸长。如果你使用仪器的全部带宽，将会看到显示屏上看到明显的振铃误差。

       所以为了实用起见，我们会使用更长的同轴电缆。只要示波器的1MΩ输入阻抗与电源轨DUT的阻抗之间存在阻抗不匹配，就会产生反射并因此产生振铃。因此，要想不产生振铃误差，你可以获得的Z高带宽可能低于预期。

       怎样才能解决这个振铃问题呢？非常简单：在示波器上使用50Ω输入阻抗，这种端接设计用于终止电缆中的反射。

       但这里有一个矛盾：如果在示波器上使用50Ω输入端接，则在电源上将包含50Ω负载。如果测量5 V电压轨，这是示波器中的50Ω电阻可以承受的Z高电压，它将消耗100 mA，如果电源提供100 A，这不是问题，但如果它是LDO，Z大电流为200mA，示波器将消耗一半的裕量。

        另一种选择是使用10X衰减探头，它有一个1MΩ的示波器输入，因此不会使电源负载过大。如上所述，10X探头将失去20 dB的SNR。一些工程师在探头前端使用450Ω串联电阻来制作“手工”的10X探头，负载是500Ω，同轴电缆仍然有50Ω终端，所以他们都很高兴。但同样，已经引入了10倍衰减，为了阻抗匹配牺牲了SNR。

        使用同轴探针可以测量高带宽，但为此，需要50Ω的负载，但这会使电源负载过大，并且我们无法探测超过5 V的电源。通常，测试和测量都会涉及妥协，在某种程度上，每种测量方案都将决定如何平衡这些要求以获得Z有意义的结果。

       普科科技PRBTEK在这里提醒工程师们克服这些挑战的方法是使用有源探头，有源电源轨探头在低频时具有高阻抗，因此它们不会使电源轨负载过大，而在50Ω示波器输入终端电阻中引入一个带有隔直电容的并联高通滤波器。此外，有源电源轨探头通常可以承受高达30V的电压，并且能够产生大的偏移。如果您在使用过程中有什么问题，欢迎访问普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com。

有客户在选择示波器探头时，遇到以下疑惑：一个200M带宽的示波器，配一个200M带宽的无源探头，能行吗？带宽会不会降低到140M？如何选择合适的示波器探头呢？

一、示波器带宽

对于经常跟示波器打交道的电子工程师来说，示波器的带宽无疑是他们最关心的指标之一。带宽直接影响信号的保真度和测量的准确度。我们通常所说的带宽是指-3dB带宽，如图1所示。在200M带宽的示波器上输入200M的正弦波，理论上其幅度会下降3dB。然而，你若对此时测量到的信号幅度除以0.707，想以此获得真实的信号的幅度，得到的结果却未必正确。因为实际上，示波器在设计时，为了保证带宽参数和减小信号失真，在带内的信号衰减幅度通常会小于3dB。所以，200M带宽是一个设计指标，保证对200M以内的正弦波幅度的衰减不超过3dB，以提供较好的测量置信度。

图-1 带宽定义为响应曲线中幅度下降3dB的频率

二、探头的带宽

示波器要进行测量必须使用探头，示波器探头的带宽对示波器有着怎样的影响？下面我们针对应用最为广泛的高阻无源探头进行分析。高阻无源探头有不同的衰减比例，如1×、10×、100×等，即使是同一个探头，在不同的衰减档位下，带宽也不一样，使用时应注意。如ZP1025S在1×档位下的带宽为10M，而在10×档位下的带宽为250M，如图2所示。那么ZP1025S切换到10×档位后接到ZDS2022带宽为200M的示波器上，系统的整体带宽是多少？答案是：仍然是200M。

图-2 示波器探头ZP1025S

我们来实测验证一下，把探头ZP1025S连接到ZDS2022示波器上，通过探头测量一个频率为200M，有效值为200mV的正弦波，测量结果如图3所示，频率为200M，有效值为161mV，衰减了约2dB。从而，探头与示波器组成的系统，带宽仍然达到了200M。值得注意的是，对200M的信号并非衰减越小越好，这会带来其他方面的问题。

图-3 对200M正弦波的实测验证

探头选用的原则是，探头的带宽应不低于示波器带宽，以保证连接到示波器上之后可以充分利用示波器的带宽。当探头的带宽低于示波器带宽时，系统的带宽会受限于探头带宽，并可能产生额外的波形畸变，这种畸变是由于探头与示波器不匹配造成的。使用示波器厂家推荐的探头，可以避免由于探头与示波器不匹配造成的额外波形畸变，并在探头带宽不低于示波器带宽时，保证示波器带宽扩展到探尖。

回到前面的问题：一个200M带宽的示波器，配一个200M带宽的无源探头，能行吗？带宽会不会降低到140M？通过上面的讲解，您应该很容易得到答案：这样的配置是可行的，带宽不会降低到140M，但为保证200M的可用带宽，及避免额外的波形畸变，应尽可能用示波器厂家推荐的探头。

以上就是普科科技PRBTEK给大家分享的示波器探头带宽对示波器的影响，如果大家在选型过程中有什么问题，欢迎访问普科科技PRBTEK网。