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摘要：本文的核心是示波器探頭,，主要介紹其結(jié)構(gòu),、分類、主要技術(shù)指標(biāo)以及在實(shí)際測(cè)試中對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,，另外介紹了如何選用合適的示波器探頭,，以及使用示波器探頭的注意事項(xiàng)。
1.概述
示波器探頭對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性以及正確性至關(guān)重要,，它是連接被測(cè)電路與示波器輸入端的電子部件,。最簡(jiǎn)單的探頭是連接被測(cè)電路與電子示波器輸入端的一根導(dǎo)線，復(fù)雜的探頭由阻容元件和有源器件組成,。簡(jiǎn)單的探頭沒(méi)有采取屏蔽措施很容易受到外界電磁場(chǎng)的干擾,，而且本身等效電容較大，造成被測(cè)電路的負(fù)載增加,，使被測(cè)信號(hào)失真,。
1.1 示波器探頭的定義
本質(zhì)上，示波器探頭是在測(cè)試點(diǎn)或信號(hào)源和示波器之間建立了一條物理和電子連接,；實(shí)際上,，示波器探頭是把信號(hào)源連接到示波器輸入上的某類設(shè)備或網(wǎng)絡(luò)，它必須在信號(hào)源和示波器輸入之間提供足夠方便優(yōu)質(zhì)的連接,。連接的充分程度有三個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題：物理連接,、對(duì)電路操作的影響和信號(hào)傳輸。
1.2 示波器探頭的發(fā)展過(guò)程
在過(guò)去 50 年中,，各種示波器探頭接口設(shè)計(jì)一直在不斷演進(jìn),，以滿足提高的儀器帶寬速度和測(cè)量性能要求。在最早的年代,，通常使用香蕉式插頭和 UHF 型連接器,。在 20 世紀(jì) 60 年代，普通 BNC 型連接器成為常用的探頭接口類型,，因?yàn)?BNC 體積更小,、頻率更高,。目前， BNC 探頭接口仍用于測(cè)試和測(cè)量?jī)x器設(shè)計(jì),，當(dāng)前更高質(zhì)量的 BNC 型連接器提供了接近 4GHz 的最大可用帶寬功能,。
之后，某些廠家提出了普通 BNC 型探頭接口設(shè)計(jì)變通方案,，在使用 BNC 連接器的同時(shí),，額外提供了一個(gè)模擬編碼的標(biāo)度系數(shù)檢測(cè)針腳，作為機(jī)械和電子接口設(shè)計(jì)的一部分,，使得兼容的示波器能夠自動(dòng)檢測(cè)和改變示波器顯示的垂直衰減范圍,。
1.3 示波器探頭的結(jié)構(gòu)形式
大多數(shù)探頭由探頭頭部、探頭電纜,、補(bǔ)償設(shè)備或其他信號(hào)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)和探頭連接頭組成,。如圖1所示。
圖1 探頭的結(jié)構(gòu)形式
為進(jìn)行示波器測(cè)量,，必須先能夠在物理上把探頭連接到測(cè)試點(diǎn),。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，大多數(shù)探頭至少有一兩米長(zhǎng)的相關(guān)電纜,，如圖 1 所示,。但是探頭電纜降低了探頭帶寬：電纜越長(zhǎng)，下降的幅度越大,。除了一兩米長(zhǎng)的電纜外,，大多數(shù)探頭還有一個(gè)探頭頭部或帶探針的把手，探頭頭部可以固定探頭,，用戶則可以移動(dòng)探針,，與測(cè)試點(diǎn)接觸。通常這一探針采用彈簧支撐的掛鉤形式,，可以把探頭實(shí)際連接到測(cè)試點(diǎn)上,。
為了獲得可用的測(cè)量結(jié)果，探針上的信號(hào)必須通過(guò)探頭頭部和電纜,，以足夠的保真度傳送到示波器的輸入,。
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