示波器探头是连接示波器和被测电路的关键部件，用于将被测信号引入示波器进行测量和分析。以下是关于示波器探头的详细介绍：

作用

• 信号传输：将被测电路中的电信号准确地传输到示波器的输入端，确保信号在传输过程中不失真、不衰减。

• 阻抗匹配：使示波器的输入阻抗与被测电路的输出阻抗相匹配，减少信号反射和失真，保证测量的准确性。

• 信号调理：对被测信号进行放大、衰减、滤波等处理，以满足示波器的输入要求。例如，将高电压信号衰减到示波器能够承受的范围，或者将微弱的信号放大到可测量的幅度。

示波器探头类型

• 无源探头：

• 高阻无源探头：具有较高的输入阻抗，通常在兆欧级别，适用于测量高阻抗电路的信号，如数字电路中的逻辑电平信号。它对被测电路的负载效应较小，但带宽相对较低，一般在几十兆赫兹到几百兆赫兹之间。

• 低电容无源探头：输入电容较低，可用于测量高频信号，减少探头电容对被测电路的影响。但其输入阻抗相对较低，可能会对被测电路产生一定的负载效应。

• 有源探头：

• 电压有源探头：内部包含放大器等有源元件，可提供较高的增益和带宽，适用于测量微弱信号或高频信号。例如，在射频电路测量中，电压有源探头可以将微小的射频信号放大到示波器能够检测的幅度。

• 电流有源探头：基于霍尔效应或其他电流测量原理，用于测量电路中的电流信号。它可以将电流信号转换为电压信号，然后输入到示波器进行测量和分析，常用于电源电路、电机驱动电路等电流测量场合。

• 差分探头：用于测量两个信号之间的差值，能够有效抑制共模干扰，提高测量的准确性。在测量具有差分信号输出的电路，如音频放大器的差分输入输出信号、高速数据传输线的差分信号等方面应用广泛。

示波器探头主要参数

• 带宽：指探头能够准确测量的信号频率范围。一般来说，探头的带宽应至少是被测信号最，高频率的 3 - 5 倍，以保证信号的完整性和测量精度。例如，要测量一个 100MHz 的方波信号，探头的带宽应选择在 300MHz - 500MHz 以上。

• 衰减比：表示探头对输入信号的衰减程度。常见的衰减比有 1:1、10:1、100:1 等。例如，10:1 的探头将输入信号衰减为原来的十分之一，这样可以测量更高幅度的信号，但会牺牲一定的测量灵敏度。

• 输入阻抗：包括输入电阻和输入电容。高输入电阻可以减少对被测电路的负载效应，而低输入电容有助于提高探头的高频响应能力。对于不同类型的探头，其输入阻抗特性有所不同，需要根据被测电路的特点进行选择。

• 上升时间：指探头对阶跃信号的响应速度，通常用上升时间来衡量探头的高频性能。上升时间越短，探头能够跟踪快速变化信号的能力越强，测量高速脉冲信号时的失真越小。

使用注意事项

• 正确选择探头：根据被测信号的特性，如幅度、频率、类型（电压、电流、差分等）以及被测电路的阻抗等因素，选择合适类型和参数的示波器探头，以确保测量的准确性和可靠性。

• 合理连接探头：将探头正确连接到示波器和被测电路上，确保连接牢固，避免接触不良导致信号丢失或干扰。同时，要注意探头的接地问题，良好的接地可以减少电磁干扰，提高测量精度。

• 注意探头的补偿：无源探头通常需要进行补偿调节，以确保在不同的衰减比和频率下都能准确测量信号。在使用前，应按照探头的说明书进行补偿调节，一般可以通过调整探头上的补偿电容来实现。

• 避免过载：不要将探头用于测量超出其额定电压、电流或功率范围的信号，否则可能会损坏探头或示波器，甚至造成安全事故。在测量未知信号时，应先使用较高的衰减比和较大量程进行试探性测量，然后再根据实际情况调整到合适的测量参数。