簡述探頭偏置能力和動(dòng)態(tài)范圍的分析和應(yīng)用

要進(jìn)行可靠的示波器測量，首先是為您的應(yīng)用選擇恰當(dāng)?shù)奶筋^。雖然有許多不同類型的示波器探頭可供選擇，但它們基本上可以分為兩大類：無源探頭和有源探頭。無源探頭不需要外接示波器電源。有源探頭需要外接示波器電源為探頭中的有源器件（例如晶體管和放大器）供電，并提供比無源探頭更高的帶寬性能。接下來普科科技PRBTEK分享關(guān)于探頭偏置能力和動(dòng)態(tài)范圍的分析和應(yīng)用。

在使用有源探頭進(jìn)行測試時(shí)，最容易出現(xiàn)的錯(cuò)誤就是超出探頭的動(dòng)態(tài)范圍使用，我們也經(jīng)常收到客戶的電話，說同時(shí)使用有源探頭和無源探頭測同一個(gè)信號(hào)，有源探頭的電壓低于無源探頭，究其原因，大部分情況下都是因?yàn)閷?duì)動(dòng)態(tài)范圍和耐壓范圍的理解錯(cuò)誤造成的。

以是德科技N2795A有源探頭為例，其耐壓范圍是正負(fù)20V，輸入動(dòng)態(tài)范圍是正負(fù)8V，偏置范圍是正負(fù)8V：

》》》輸入動(dòng)態(tài)范圍的定義是

輸入動(dòng)態(tài)范圍是指探頭所能測試的在示波器屏幕中心線上下的電壓范圍，比如±2.5V動(dòng)態(tài)輸入范圍的探頭，只能測量示波器屏幕中心線上下2.5V范圍內(nèi)的電壓，如果輸入信號(hào)波動(dòng)超出這個(gè)范圍，反映在測量波形上來說就是波形被削波，測量的幅度偏小。

根據(jù)定義，也就是說使用N2795A的探頭時(shí)可以測量示波器屏幕中心線上下8V內(nèi)的波形：

而當(dāng)我們直接測量0-16V的正弦波時(shí)，由于波形超出了屏幕中心線8V以上的范圍，就會(huì)造成波形失真，使得測試結(jié)果偏低。

此時(shí)就要用到探頭/示波器的偏置能力：

》》》偏置能力的定義是：

偏置能力是指能夠把0V電壓基準(zhǔn)線調(diào)整到和示波器屏幕中心線電壓差的能力，根據(jù)信號(hào)的直流分量設(shè)置合適偏置，可以把具有直流分量的動(dòng)態(tài)信號(hào)調(diào)整到示波器屏幕中心線附近，以滿足探頭動(dòng)態(tài)輸入范圍的要求；

比如上面失真的測試波形，如果把波形設(shè)置為8V的偏置，使得波形繼續(xù)顯示在屏幕中心，就可以正確的測試0-16V的正弦波電壓：

因此，探頭的最大輸入電壓并不一定是可測量電壓范圍，可測量電壓范圍應(yīng)該是其動(dòng)態(tài)范圍加上偏置范圍，當(dāng)然，這個(gè)時(shí)候要合理使用偏置設(shè)定，使測試波形永遠(yuǎn)顯示在其動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)。

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公司目前致力于示波器測試附件配件研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，涵蓋產(chǎn)品包含電流探頭、差分探頭、高壓探頭、無源探頭、電源紋波探頭、柔性電流探頭、近場探頭、邏輯探頭、功率探頭和光探頭等。

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