示波器探頭的工作原理

示波器是我們電子工程師的左膀右臂，把示波器玩好玩精是我們的必備技能之一。對于探頭，我們常用它來測量時間、頻率和電壓值等物理量。而古人早就教育我們不僅要知其然，更要知其所以然。因此僅僅會玩是不夠的，弄清楚探頭的工作原理對于更好地使用示波器來說更是尤為重要。接下來prbtek為您分享：

要想弄明白這個問題，首先我們先看看示波器的設計原理：

波形首先要通過探頭，經(jīng)由前端的放大器進行放大，之后由模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進行轉(zhuǎn)換，進而存儲到采集內(nèi)存中，然后顯示到顯示器上。

然后我們將示波器的探頭拆開，來看一看里面的構造。在連接示波器的一端有一個BNC接口，如果你不使用BNC接頭而是直接用兩根線將信號引入示波器的話，你會看到到信號發(fā)生了失真，一個方波進去，顯示出的卻是鋸齒波！這究竟是什么原因呢？

示波器一般輸入阻抗都比較高，為了降低對被測電路的影響。因此你會在探頭BNC接口的后面看到一個1M歐姆的電阻或類似的電路。這樣外部較小的電容值也會使得輸入處形成一個濾波器，從而使得被測波形失真。如何解決這個問題就要看探頭的處理方式了！

一般來說，示波器的探頭都會用一個并聯(lián)的可調(diào)電容器來抵消掉這部分線纜的影響。有些補償電容器可以讓我們自己調(diào)節(jié)，并選擇最好的效果。示波器上都會有一個方波源，我們將探頭鉤在信號源上，并調(diào)節(jié)電容器以使得屏幕上顯示出來的方波成為最標準的“方波”。電容量過大會使得探頭形成低通濾波器，而相反則變成高通濾波器。因此要仔細調(diào)節(jié)才行。

而探頭上一般還會有一個衰減器，對被測信號進行衰減。其倍數(shù)一般為10倍。1V的信號進去，顯示出100mV。部分示波器可以自動識別探頭的狀態(tài)并顯示正確的數(shù)值。

探頭利用高阻抗的特性來保證電路不受到測量部分的干擾，但有些時候我們需要以低阻抗的測試方式來對某些電路進行測量。比如50歐姆阻抗的射頻輸出電路，對于有50歐姆阻抗測量功能的機器來說，這就是按一下按鍵的問題；但是對于普通的示波器來說，這時候探頭就不適合測量了。你需要用BNC三通和50歐的末端電阻來進行匹配，并在另一端直接連接到50歐姆的輸出端。

對于電子愛好者來說，看似簡單的測量儀器，日常使用時我們卻很少去注意他們的原理，看來想把它用好，還需要進一步思考才行。

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