【DigiKey探索之旅】示波器探头如何影响测量精度

示波器是我们开发设计中必不可少的工具,测量手段,对于示波器其探头是信号拾取的核心部件,直接影响测量的准确,不同的应用, 搭配不同的探头,探头的种类有: 电压、 电流、光/电转换 (O/E)、逻辑、物理量 : 温度, 压力探头等等。
要得到适当的测量结果,测量附件必須跟仪表及被测物(DUT) 密切配合。须考虑的项目有:被测量的信号形式、信号频率、信号源阻抗、仪表带宽或上升时间等等。
示波器的测量中,探头是必备的,所以探头带宽亦会影响测量结果,其上升时间影响公式如下:
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示波器及探头的带宽越宽,则对测量带宽的影响越小,也就是說测量带宽越接近信号带宽。
探头输入电容及信号源阻抗:

探头接地线的电感效应,电感效应造成阻抗不匹配,带宽越宽影响越大。接地线的长短会影响电感效应的大小,结果会产生脉冲信号的振荡。
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典型的探头延迟范围在 4 ns 到 8 ns。不同的探头会造成不同的延迟,需用示波器“deskew”的功能来消除探头的延迟。同型探头间的延迟应越小越好,典型的应在 200 ps 之內。
无源探头一定要进行补偿,系统带宽包括示波器、探头及被测信号。精确的测量工具的系统带宽最好是待测信号的3到5倍。

探头接地线是需要特别注意的,容易引入噪声影响测量结果,一般电源型号用双绞线最小环路,远离噪声源等就能规避一些类似问题

受教了!怪不得之前利用示波器测量时总会有一些奇怪的波形,谢谢楼主

示波器探头的使用有很多注意的点,也有很多技巧,同一个探头不同的人使用,探测到的信号参数可能天差地别,因此理解示波器探头的工作原理很有必要。

我见过很多刚入门的助理工程师,对于这个仪器认识上觉着校准无所谓,但是这个对于我们测试精准度来说,非常重要,比如示波器电流探头要清零(锁上的状态),要接地线,防止引入噪声源。

感谢您电路设计方案的分享!很有实用性!