示波器因为有探头的存在而扩展了示波器的应用范围，使得示波器可以在线测试和分析被测电子电路，如下图：

【图1示波器探头的作用】

【图2探头的负载效应】

【图3探头的阻性负载】

电容性负载相当于在被测电路上并联的电容，对被测信号有滤波作用，影响被测信号的上升和下降时间，影响传输延时、传输互连信道的带宽受到影响。有时，当增加探头时，故障电路变得正常，并且这种电容效应起着关键作用。通常建议使用具有尽可能小的电容负载的探头，以减少对测量信号边缘的影响。

【图4探头的容性负载】

电感性负载来自探头接地线的电感效应，它会与电容性负载和电阻性负载共振，从而使显示信号振铃。如果显示的信号上有明显的振铃，有必要检查它是被测信号的真实特征还是由接地线引起的振铃。检查和确认的方法是尽可能使用最短的接地线。通常建议使用尽可能短的地线，并且一般地线电感 = 1L H/mm。

【图5探头的感性负载】

示波器探头大的方面可以分为：无源探头和有源探头两大类。无源有源顾名思义就是需不需要给探头供电。

最常用的高阻无源探头和有源探头简单对比如下：

【表1有源探头和无源探头对比】

低阻分压探头具有较低的电容负载 (<1pf) 、较高的带宽 (>1.5GHz) 、较低的价格，但电阻负载非常大，一般只有500欧姆或1欧姆，因此，它只适用于测试低源阻抗的电路或只关注时间参数测试的电路。

【图6低输入电阻探头结构】

带补偿的高阻无源探头是最常用的无源探头，一般示波器的标准探头就是这种探头。带补偿的高阻无源探头具有高输入电阻 (一般在1Mohm以上) 和可调补偿电容，以匹配示波器的输入并具有高动态范围，它可以测试相对较大的信号 (几十幅以上)，而且价格也很低。然而，不知道输入电容太大 (通常在10pf以上) 和带宽低 (通常在500MHz以内)。

【图7常用的无源探头结构】

带补偿的高电阻无源探头具有补偿电容器。连接示波器时，通常需要调整电容值 (调整时需要使用探头提供的小螺丝刀进行调整，将探头连接到示波器补偿输出测试位置) 以匹配示波器输入电容以消除低频或高频增益。在下图的左侧，有高频或低频增益。调整后的补偿信号显示波形如下图右侧所示。

【图8无源探头的补偿】

高压探头是带补偿的无源探头的基础上，增大输入电阻，使得衰减加大（如：100:1或1000:1等)。因为需要使用耐高压的元器件，所以高压探头一般物理尺寸较大。

【图9高压探头的结构】

让我们看一下使用600MHz无源探头和1.5GHz有源探头测试了1ns上升时间步长信号的影响。脉冲发生器用于产生1ns步进信号。经过测试夹具，SMA电缆直接连接到示波器1.5GHz带宽，这样波形 (蓝色信号下图) 将显示在示波器上并作为参考波形存储。然后，使用探针点测量测试夹具检测被测信号。由于探针负载的影响，通过SMA直接连接的波形变为黄色。探测通道显示绿色波形。然后，分别测试上升时间，可以看到无源探头和有源探头对高速信号的影响。

【图10无源探头和有源探头对被测信号和测量结果的影响】

具体测试结果如下：

使用1165A 600MHz无源探头，使用鳄鱼嘴接地线: 受探头负载影响，上升时间变为: 1.9ns; 探头通道显示的波形振铃，上升时间为: 1.85ns;

使用1156A 1.5GHz有源探头，使用5cm接地线: 受探头负载影响较小，上升时间静止: 1ns; 探头通道显示的波形与原始信号一致，上升时间静止: 1ns。

【图11有源探头结构】