仪器仪表丨示波器探头是做什么的?它有哪些常见分类呢?

发布时间:2023-03-15 17:14:42
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示波器探头是做什么的?它有哪些常见分类呢?

 

  示波器探头,除了搞电子的想必没几个人了解这是做什么的,那么今天就给大家带来一篇关于示波器探头的文章,下面的文章大家看完后,相信就不会在对示波器探头感到陌生了。

示波器探头

  示波器探头简介

  示波器探头对测量结果的准确性以及正确性至关重要,它是连接被测电路与示波器输入端的电子部件。最简单的探头是连接被测电路与电子示波器输入端的一根导线,复杂的探头由阻容元件和有源器件组成。简单的探头没有采取屏蔽措施很容易受到外界电磁场的干扰,而且本身等效电容较大,造成被测电路的负载增加,使被测信号失真。

  示波器探头的定义和发展过程

  本质上,示波器探头是在测试点或信号源和示波器之间建立了一条物理和电子连接;实际上,示波器探头是把信号源连接到示波器输入上的某类设备或网络,它必须在信号源和示波器输入之间提供足够方便优质的连接。连接的充分程度有三个关键的问题:物理连接、对电路操作的影响和信号传输。

  在过去50年中,各种示波器探头接口设计一直在不断演进,以满足提高的仪器带宽速度和测量性能要求。在最早的年代,通常使用香蕉式插头和UHF型连接器。在20世纪60年代,普通BNC型连接器成为常用的探头接口类型,因为BNC体积更小、频率更高。BNC探头接口仍用于测试和测量仪器设计,当前更高质量的BNC型连接器提供了接近4GHz的最大可用带宽功能。

  之后,某些厂家提出了普通BNC型探头接口设计变通方案,在使用BNC连接器的同时,额外提供了一个模拟编码的标度系数检测针脚,作为机械和电子接口设计的一部分,使得兼容的示波器能够自动检测和改变示波器显示的垂直衰减范围。

示波器探头

  示波器探头的常见分类

  第一类、无源电压探头

  无源探头由导线和连接器制成,在需要补偿或衰减时,还包括电阻器和电容器。探头中没有有源器件(晶体管或放大器),因此不需为探头供电。无源探头一般是最坚固、最经济的探头,它们不仅使用简便,而且使用广泛。

  第二类、高阻无源电压探头

  从实际需要出发,使用最多的是电压探头,其中高阻无源电压探头占最大部分。无源电压探头为不同电压范围提供了各种衰减系数1×,10×和100×。在这些无源探头中,10×无源电压探头是最常用的探头。对信号幅度是1V峰峰值或更低的应用,1×探头可能要比较适合,甚至是必不可少的。在低幅度和中等幅度信号混合(几十毫伏到几十伏)的应用中,可切换1×/10×探头要方便得多。但是,可切换1×/10×探头在本质上是一个产品中的两个不同探头,不仅其衰减系数不同,而且其带宽、上升时间和阻抗(R和C)特点也不同。因此,这些探头不能与示波器的输入完全匹配,不能提供标准10×探头实现的最优性能。

  第三类、低阻无源电压探头

  大多数高阻无源探头的带宽范围在小于100MHz到500MHz或更高的带宽之间。而低阻无源电压探头(又称为50 欧姆探头、Zo探头、分压器探头)的频率特性很好,采用匹配同轴电缆的探头,带宽可达10GHz和100皮秒或更快的上升时间。这种探头是为用于50欧姆环境中设计的,这些环境一般是高速设备检定、微波通信和时域反射计(TDR)。

  第四类、无源高压探头

  “高压”是相对的概念。从探头角度看,我们可以把高压定义为超过典型的通用10×无源探头可以安全处理的电压的任何电压。高压探头要求具有良好的绝缘强度,保证使用者和示波器的安全。

  第五类、有源电压探头

  有源探头包含或依赖有源器件,如晶体管。最常见的情况下,有源设备是一种场效应晶体管(FET),它提供了非常低的输入电容,低电容会在更宽的频段上导致高输入阻抗。

  以上就是示波器探头的相关内容了,大家是不是对示波器探头有了简单的了解,如果还想知道更多内容,可以关注我们的网站,会给大家带来更好的文章。

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