探測對于進行高質量的示波器測量至關重要，而探頭通常是示波器測量鏈中的第一個環節。如果探頭性能不足以滿足您的應用要求，您將在示波器上看到失真或誤導性信號。為您的應用選擇合適的探頭是進行可靠測量的第一步。如何使用探頭也會影響您進行準確測量和獲得有用測量結果的能力。在本應用說明中，您將找到八個有用的提示，幫助您為您的應用選擇合適的探頭，并讓您的示波器探測更好。以下探測技巧將幫助您避免最常見的探測陷阱。

提示 #1—被動探測還是主動探測?

提示 #2 – 使用兩個探針進行探針負載檢查

提示 #3 – 使用前補償探頭

提示 #4 – 高靈敏度、寬動態范圍電流測量

提示 #5 – 使用差分探頭進行安全的浮動測量

提示 #6 – 檢查共模抑制

提示 #7 – 檢查探頭耦合

提示 #8 – 抑制共振

今天，我們先來了解下第一個提示，如何確定選擇被動探測還是主動探測?

提示1：被動探測還是主動探測?

對于通用的中低頻(小于 600 MHz)測量，無源高阻抗電阻分壓器探頭是不錯的選擇。這些堅固且價格低廉的工具提供寬動態范圍(大于 300 V)和高輸入電阻，以匹配示波器的輸入阻抗。但是，它們施加的電容負載較大，并且帶寬低于低阻抗 (z0) 無源探頭或有源探頭。總而言之，高阻抗無源探頭是大多數模擬或數字電路通用調試和故障排除的絕佳選擇。

對于需要在寬頻率范圍內保持精度的高頻應用(大于 600 MHz)，有源探頭是最佳選擇。它們比無源探頭成本更高，輸入電壓也有限，但由于其電容負載明顯較低，因此可以更準確地洞察快速信號。

在圖1-1中，我們看到從600MHz范圍(Keysight Technologies,Inc.DSO 9064A)測量的信號有500psec上升時間的屏幕截圖。左邊是Keysight N2873A500 MHz無源探頭，用于測量該信號。在右側，Keysight N2796A2 GHz單端有源探頭用于測量相同的信號。黃色痕跡顯示的是探測前的信號，在兩種情況下是相同的。綠色的軌跡顯示了探測后的信號，這與探頭的輸入相同。紫色的痕跡顯示被測信號，或探頭的輸出。

圖1-1：測量具有600ps上升時間信號的無源探頭和有源探頭的比較。

左圖:Keysight N2873A 500 MHz無源探頭，帶15厘米鱷魚接地引線

-信號加載，現在有740秒差距

-探頭輸出包含諧振并測量1.4nsec邊緣

右圖:Keysight N2796A 2 GHz有源探頭，帶1.8厘米地面鉛

-信號不受探頭影響，仍有630 ps的邊緣

-探頭輸出匹配信號并測量555 psec

無源探頭通過其輸入電阻、電感和電容(綠色跡線)向下加載信號。您可能希望示波器探頭不會影響被測設備(DUT)中的信號。然而，在這種情況下，無源探頭確實對被測器件有影響。探測信號的上升時間變為4 ns，而不是預期的600 psec，部分原因是探測器的輸入阻抗，但也由于其在測量500MHz的帶寬有限。一個583兆赫的信號(0.35/600即583兆赫)。被動探頭的感應和電容效應也導致探頭輸出的過沖和撕裂效應(紫色痕跡)。有些設計師并不關心這個量的測量誤差。對于其他人來說，這種測量誤差是不可接受的。

我們可以看到，當我們把一個主動探頭(如Keysight的N2796A2GHz主動探頭)連接到DUT時，信號實際上是不受影響的。被探測后的信號特性(綠色軌跡)與未被探測的信號特性(N2796A2GHz軌跡)幾乎相同。此外，信號的上升時間不受保持在555ps的探針的影響。此外，主動探針的輸出(綠色軌跡)與探測到的信號(紫色軌跡)匹配，并測量預期的600psec上升時間。使用1156A主動探針的2GHz帶寬、優異的信號保真度和低探針負載使這成為可能。

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審核編輯 黃宇