示波器探頭(3)

2021-01-08 電子產品世界
四、有源探頭附件

現代的高帶寬有源探頭都採用分離式的設計方法，即：探頭放大器與探頭附件部分分開。這樣設計的好處是：

1、支持更多的探頭附件，使得探測更加的靈活；

2、保護投資，最貴的是探頭放大器（一個探頭放大器可以支持多種探測方式，以前需要幾個探頭來實現）；同時探頭附件保護探頭放大器（探頭附件即使損壞，價格也相對便宜）；

3、這種設計方式容易實現高帶寬。

這些探頭附件，主要包括以下幾種：

1、點測探頭附件（包括：單端點測和差分點測）；

2、焊接探頭附件（包括：單端焊接和差分焊接，分離式的ZIF焊接）；

3、插孔探頭附件；

4、差分SMA探頭附件（

示波器

一般直接支持SMA連接，但是如果被測信號需要上拉如HDMI，則必須使用SMA探頭附件）。

探頭附件的電路結構如下圖所示：

1、在探頭附件尖端部分會有一對阻尼電阻（一般82ohm），這對阻尼

電阻的作用

是消除探頭附件尖端部分的電感的諧振影響；

2、探頭尖端部分的後面是25Kohm的電阻，這個電阻決定了探頭的

輸入阻抗

（直流輸入

阻抗

即電阻：單端25Kohm，差分50Kohm），這個電阻使得被測信號傳輸到探頭放大器部分的功率是非常小的，不至於對被測信號有較大影響。

3、25Kohm的電阻後面是同軸傳輸線部分，這個傳輸線負責把小信號傳輸到放大器。這個傳輸線的長度可以很長，也可以很短，中間可以加衰減器，也可以加耦合電容。

4、同軸傳輸線連接到放大器，放大器是50ohm匹配的（差分100ohm匹配）。

有源探頭為了保持探頭的精確度，需要工作在恆溫狀態，所以探頭放大器不能放置到高低溫箱裡進行高低溫環境下被測電路板的測試。從探頭附件結構中可見中間的50ohm傳輸線的長短不影響探測，所以可以用很長的同軸電纜或擴展同軸電纜，讓這個同軸電纜伸進高低溫箱裡進行高低溫換進下被測電路板的測試。如下圖是N5450A擴展電纜，使用N5381A焊接探頭附件，可以工作在-55°到150°溫度範圍。

使用N5450A擴展電纜和N5381A探頭附件，使用1169A 12GHz探頭放大器，在-55°和150°環境下的頻響曲線如下圖所示，可見能夠滿足高速信號測試的要求。


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  • 如何製作自己的示波器探頭
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  • 示波器探頭×1和×10的意義
    而選擇10X檔時，信號是經過衰減到1/10再到示波器的。 　　當選擇10X檔時，應該將示波器上的讀數也擴大10倍，這就需要在示波器端可選擇X10檔，以配合探頭使用，否則讀數會相差10倍。 　　當我們要測量較高電壓時，就可以先利用探頭的10X檔功能，將較高電壓衰減後進入示波器。
  • 示波器探頭的上升時間和帶寬
    本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/187924.htm除了在信號靈敏度要求很高的特殊場合，通常我們都能夠保證信號電平高於一般示波器的最低信號靈敏度電平：高電平數位訊號的最大電平小於5V，這也在大多數示波器的最大電壓測量範圍之內。由此看來，最嚴重的限制是帶寬。毋庸置疑，財示波器的探頭一樣，示波器的垂直放大器也有一個帶寬率。