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別看一個示波器 探頭很簡單，其實還是很有講究的。以下是示波器探頭的一點小經(jīng)驗，供大家使用時參考一下。首先是帶寬，這個通常會在探頭上寫明，多少MHz。如果探頭的帶寬不夠，示波器的帶寬再高也是無用，瓶頸效應(yīng)。
另外就是探頭的阻抗匹配。探頭在使用之前應(yīng)該先對其阻抗匹配部分進行調(diào)節(jié)。通常在探頭的靠近示波器一端有一個可調(diào)電容，有一些探頭在靠近探針一端也具有可調(diào)電容。它們是用來調(diào)節(jié)示波器探頭的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的話，測量到的波形將會變形。
調(diào)節(jié)示波器探頭阻抗匹配的方法如下：
首先將示波器的輸入選擇打在GND上，然后調(diào)節(jié)Y軸位移旋鈕使掃描線出現(xiàn)在示波器的中間。檢查這時的掃描線是否水平(即是否跟示波器的水平中線重合)，如果不是，則需要調(diào)節(jié)水平平衡旋鈕(通常模擬示波器有這個調(diào)節(jié)端子，在小孔中，需要用螺絲刀伸進去調(diào)節(jié)。數(shù)字示波器不用調(diào)節(jié))。
然后，再將示波器的輸入選擇打到直流耦合上，并將示波器探頭接在示波器的測試信號輸出端上(一般示波器都帶有這輸出端子，通常是1KHz的方波信號)，然后調(diào)節(jié)掃描時間旋鈕，使波形能夠顯示2個周期左右。調(diào)節(jié)Y軸增益旋鈕，使波形的峰-峰值在1/2屏幕寬度左右。然后觀察方波的上、下兩邊，看是否水平。如果出現(xiàn)過沖、傾斜等現(xiàn)象，則說明需要調(diào)節(jié)探頭上的匹配電容。用小螺絲刀調(diào)節(jié)之，直到上下兩邊的波形都水平，沒有過沖為止。當然，可能由于示波器探頭質(zhì)量的問題，可能調(diào)不到完全無失真的效果，這時只能調(diào)到最佳效果了。
另外就是示波器上還有一個選擇量程的小開關(guān)：X10和X1。
當選擇X1檔時，信號是沒經(jīng)衰減進入示波器的。而選擇X10檔時，信號是經(jīng)過衰減到1/10再到示波器的。因此，當使用示波器的X10檔時，應(yīng)該將示波器上的讀數(shù)擴大10倍(有些示波器，在示波器端可選擇X10檔，以配合探頭使用，這樣在示波器端也設(shè)置為X10檔后，直接讀數(shù)即可)。當我們要測量較高電壓時，就可以利用探頭的X10檔功能，將較高電壓衰減后進入示波器。
另外，X10檔的輸入阻抗比X1檔要高得多，所以在測試驅(qū)動能力較弱的信號波形時，把探頭打到X10檔可更好的測量。但要注意，在不確信號電壓高低時，也應(yīng)當先用X10檔測一下，確認電壓不是過高后再選用正確有量程檔測量，養(yǎng)成這樣的習慣是很有必要的，不然，哪天萬一因為這樣損壞了示波器，要后悔就來不及了。
經(jīng)常有人提問，為什么用示波器看不到晶振引腳上的波形?一個可能的原因就是因為使用的是探頭的X1檔，這時相當于一個很重的負載(一個示波器探頭使用×1檔具有上百pF的電容)并聯(lián)在晶振電路中，導(dǎo)致電路停振了。正確的方法應(yīng)該是使用探頭的X10檔。這是使用中應(yīng)當注意的，即或不停振，也有可能因過度改變振蕩條件而看不到真實的波形了。
示波器探頭在使用時，要保證地線夾子可靠的接了地(被測系統(tǒng)的地，非真正的大地)，不然測量時，就會看到一個很大的50Hz的信號，這是因為示波器的地線沒連好，而感應(yīng)到空間中的50Hz工頻市電而產(chǎn)生的。如果你發(fā)現(xiàn)示波器上出現(xiàn)了一個幅度很強的50Hz信號(我國市電頻率為50Hz，國外有60Hz的)，這時你就要注意下看是否是探頭的地線沒連好。由于示波器探頭經(jīng)常使用，可能會導(dǎo)致地線斷路。
檢測方法是：將示波器調(diào)節(jié)到合適的掃描頻率和Y軸增益，然后用手觸摸探頭中間的探針，這時應(yīng)該能看到波形，通常是一個50Hz的信號。如果這時沒有波形，可以檢查是否是探頭中間的信號線是否已經(jīng)損壞。然后，將示波器探頭的地線夾子夾到探頭的探針(或者是鉤子)上，再去用手觸摸探頭的探針，這時應(yīng)該看不到剛剛的信號(或者幅度很微弱)，這就說明探頭的地線是好的，否則地線已經(jīng)損壞。
通常是連接夾子那條線斷路，通常重新焊上即可，必要時可更換，注意連接夾子的地線不要太長，否則容易引入干擾，尤其是在高頻小信號環(huán)境下。示波器探頭的地線夾子應(yīng)該要靠近測量點，尤其是測量頻率較高、幅度較小的信號時。因為長長的地線，會形成一個環(huán)，它就像一個線圈，會感應(yīng)到空間的電磁場。另外系統(tǒng)中的地線中電流較大時，也會在地線上產(chǎn)生壓降，所以示波器探頭的地線應(yīng)該連接到靠近被測試點附近的地上。
最佳示波器探頭的選擇
探頭的特性和特點中最重要的參數(shù)就是帶寬和輸入阻抗，它們既要與示波器的帶寬和輸入阻抗匹配，又要將對被測電路的影響減到最小。因此選擇探頭時要綜合考慮。
(1) 帶寬和上升時間
探頭的帶寬或上升時間要等于或優(yōu)于示波器的帶寬。如果觀察純正弦信號，探頭帶寬等于被測信號頻率的最高值即可;如觀察非正弦信號，探頭帶寬應(yīng)能容納被測信號的基波和最重要諧波分量。為精確地測量脈沖的上升時間和下降時間，系統(tǒng)的上升時間(示波器和探頭之和)應(yīng)該比要測量的最快的上升時間快3-5倍。
(2) 阻抗匹配
探頭的輸入阻抗要與所用示波器的輸入阻抗匹配，另外對被測電路的負載作用最少。對于低輸入阻抗的示波器，應(yīng)選擇有源探頭或50Ω輸入阻抗的探頭;對于高輸入阻抗的示波器，應(yīng)選擇×10的探頭。例如示波器的輸入阻抗是1MΩ/10pF,探頭輸入阻抗最好是10MΩ/1pF，這樣的探頭既有10倍的信號衰減，對被測信號的負載很輕，又能與示波器輸入阻抗匹配。
(3) 負載作用
減輕探頭對被測電路的負載作用。除了選擇輸入阻抗高的探頭外，還有記住探頭輸入阻抗隨頻率成反比例下降。
(4) 時間延遲的影響
每種探頭對被測信號的延遲時間存在差異，在進行差分測量以及時間(或相位)一致性測量時，最好使用2個型號相同和電纜長度相等的探頭。
(5 )良好的接地
探頭的額定頻率特性是在同軸系統(tǒng)內(nèi)測得的結(jié)果。在實際電路應(yīng)用時，往往探頭處于非同軸匹配的系統(tǒng)內(nèi)，因此探頭的接地引線要盡量減短，把串聯(lián)電感減到最小。如發(fā)現(xiàn)高阻探頭接地不良，就要考慮使用低阻同軸探頭或者與探頭匹配的適配器、連接器和夾具。
探頭對示波器測量至關(guān)重要，所以要求探頭對探測的電路影響必須達到最小，并希望對測量值保持足夠的信號保真度。如果探頭以任何方式改變信號或改變電路運行方式，示波器會看到實際信號的失真結(jié)果，進而可能導(dǎo)致錯誤的測量結(jié)果，或者誤導(dǎo)性的測量結(jié)果。通過以上介紹可知，探頭的選購和正確使用有許多值得注意的地方，只有與示波器和被測電路都匹配良好的探頭才是您該選擇和使用的探頭。
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