一文搞懂示波器探頭！

2017-06-30 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網

示波器是電子工程師必不可少的工具之一,它能夠將肉眼不可見的電信號轉化為可見的圖像,將被測量的信號的變化情況顯示在屏面上,方便人們進行電路設計及錯誤定位。在構成示波器的器件當中,探頭的重要性自是不必多說,其質量直接關系到示波器測量結果的準確性。

顧名思義,探頭起到探測的作用。它是連接被測試電路和示波器輸入端的重要媒介。最簡單的探頭是連接被測電路與電子示波器輸入端的一根導線,復雜的探頭由阻容元件和有源器件組成。簡單的探頭沒有采取屏蔽措施很容易受到外界電磁場的干擾,而且本身等效電容較大,造成被測電路的負載增加,使被測信號失真。

當使用不合適的探頭時,就會對測量的結果產生比較大的影響,大體能夠分為兩個方面。第一種情況,探頭改變了波形的原本形狀,所觀察到的波形產生偏差。第二種情況,導致示波器運行異常,正常的設備變得無法工作。

探頭的選擇

要避免這些情況,就要熟悉示波器探頭的類型,然后根據實際情況有針對性的選擇使用。常用的探頭分為多種,電流探頭、高壓差分探頭、低壓差分探頭、無源探頭、高壓探頭單端、低壓探頭單端等等,下面就對這些探頭的適用范圍進行介紹,方便大家進行選擇。

1、電流探頭

一般利用霍爾效應來測試電流信號。測試范圍一般為從DC到2G。幅度由1 mA 到20000A。

電流探頭解決方案提供:

最廣的 AC/DC 及僅 AC 電流探頭系列
測量準確度從幾 uA 到 2000 A
同類最佳帶寬高至 120 MHz
同類最佳電流箝位靈敏度低至 1 mA
符合第三方安全認證的唯一產品(UL、CSA、ETL)
提供裸線電壓額定值的唯一產品
與泰克示波器配合使用時自動讀數和定標,因此無需將電壓轉換為電流或者手動設定標度

2、高壓差分探頭

用于測量兩個均非為地的測試點之間的電壓差。泰克的高壓差分探頭可用于高達 6000 V 的信號。這類探頭由于具有共模抑制能力,成為較大部件中進行非地參考、浮動或隔離測量的最佳選擇。這些產品由泰克設計、制造和維修。

高壓差分探頭解決方案提供:

同類最佳的帶寬和探頭負載影響
符合第三方安全認證的唯一產品(UL、CSA、ETL)
高壓和中壓產品,支持不同動態(tài)范圍和測量分辨率的需要
最全面的探頭附件

3、低壓差分探頭

高速串行標準中使用的差分信令需要非常準確的檢定。泰克低壓差分探頭中提供業(yè)內領先的帶寬和信號保真度,確保您看到所有細節(jié)。泰克提供的 TriMode? 架構只需單個連接即可進行差分、單端和共模測量,簡化了測量采集過程!

4、無源探頭

無源探頭為大多數示波器發(fā)貨時的標配,提供低成本的通用探測解決方案。通常,這些探頭缺乏有源電壓探頭的性能,但能夠在大量應用中提供信號可視化所需的堅固性和動態(tài)范圍。泰克推出全新的無源探頭類型,重新定義了無源探頭產品類別的性能。

泰克新型無源探頭解決方案提供:

同類最佳帶寬高至 1 GHz
低至 3.9 pF 的同類最佳輸入電容,可將探頭的負載影響降至最低
同類最佳的輸入電容,在連接較長地線時可將性能損失降至最低
自動探頭補償,無需使用補償螺絲刀

5、高壓探頭-單端

高壓單端探頭通常用于測量低于 40 kV 以地參考的信號。但是,某些單端探頭設計用于隔離或浮動輸入的儀器,進行非以地參考的測量。用戶應選擇較低輸入電容指標 (< 4 pF) 的探頭以最大程度降低探頭對電路的負載影響,因為輸入電容較低的探頭能在更高頻率上提供更高的輸入阻抗。

泰克高壓探頭解決方案提供:

同類最佳帶寬高至 800 MHz
同類最佳的探頭負載影響,輸入電容僅為 1.8 pF
符合第三方安全認證的唯一產品(UL、CSA、ETL)
最全面的探頭附件

6、低壓探頭-單端

低壓單端探頭通常用于測量低于 12 V 以地參考的高速信號。這種低壓探頭是在高阻抗、高頻電路元件上進行測量的最佳選擇,這些測量中需要將探頭負載影響降至最低。用戶應選擇具有很低輸入電容指標 (~1 pF) 的探頭以最大程度降低探頭對電路的負載影響。具有較低輸入電容的探頭能在更高頻率上提供更高輸入阻抗。

泰克低壓單端探頭解決方案提供:

帶寬高至 4 GHz。
很高的輸入阻抗,很低的輸入電容 (<1 pF)
最全面的探頭附件,實現最佳測量性能

根據實際經驗來看,使用率最高的為無源類探頭,高阻無源電壓探頭所占的比例最大。無源電壓探頭為不同電壓范圍提供了各種衰減系數,如1×、10×、100×。在這些無源探頭中,10×無源電壓探頭是最常用的探頭。對信號幅度是1V峰值或更低的應用,1×探頭可能要比較適合,甚至是必不可少的。在低幅度和中等幅度信號混合(幾十毫伏到幾十伏)的應用中,可切換1×/10×探頭要方便得多。但是,可切換1×/10×探頭在本質上是一個產品中的兩個不同探頭,不僅其衰減系數不同,而且其帶寬、上升時間和阻抗(R和C)特點也不同。因此,這些探頭不能與示波器的輸入完全匹配,不能提供標準10×探頭實現的最優(yōu)性能。

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