示波器探头的种类以及各自的特性是什么?

问下电子示波器有些什么特点？~

电子示波器的基本特点是：
① 能显示信号波形，可测量瞬时值，具有直观性。
② 输入阻抗高，对被测信号影响小。
③ 工作频带宽，速度快，便于观察高速变化的波形的细节。
④ 在示波器的荧光屏上可描绘出任意两个电压或电流量的函数关系。

一，无源电压探头，包括高压（如泰克P6015A达40KV），低压普通各种衰减比探头（牺牲灵敏度求带宽，10:1衰减最高频率才见过500MHz）；
二，有源电压探头，有放大器，1:1不衰减见过40GHz；
三，有源差分隔离探头，把示波器与被测对象隔离开，安全性高；
四，电流探头，目前大都是有源的，用来测试电流波形。

示波器探头类型和用法介绍:网页链接

是德科技提醒您，示波器决定着显示信号和分析信号的准确程度，而用来连接示波器与被测件（DUT）的探头则与信号完整性息息相关。如果您使用的是 1 GHz 的示波器，但探头却只支持 500 MHz 的带宽，那么您将无法充分利用示波器的带宽。

无源探头

无源探头只包含无源器件，不需要使用电源便可运行。这类探头在探测带宽小于 600 MHz 的信号时很有用，一旦超过这个

频率，就需使用另一种探头（有源探头）。

无源探头通常价格较低，且兼具易于使用和坚固耐用的特性。它是一种精确的多功能探头。无源探头的种类包括低阻分压探头、补偿探头、高阻分压探头及高电压探头。

无源探头通常会产生高电容负载和低电阻负载。如下图。

有源探头

使用有源探头时，必须通过电源对探头内部的有源器件供电。有时，探头会通过 USB 电缆连接、外部机箱或示波器主机供电。这类探头使用有源器件来放大或调整信号。有源探头可支持更高的信号带宽，因此很适合高性能的应用。

有源探头的价格要比无源探头高出许多，不但耐用性差，探针也比较重。但这类探头可以提供最佳的电阻和电容负载组合，并可让您测试更高频率的信号。

Keysight InfiniiMax 系列探头属于高性能探头。它们在探针中使用一个阻尼电阻器，可以大幅减少负载效应。此外，它们也提供非常高的带宽。如下图。

一、无源电压探头
1、无源探头
无源探头由导线和连接器制成，在需要补偿或衰减时，还包括电阻器和电容器。探头中没有有源器件（晶体管或放大器），因此不需为探头供电。无源探头一般是最坚固、最经济的探头，它们不仅使用简便，而且使用广泛。
2、高阻无源电压探头
从实际需要出发，使用最多的是电压探头，其中高阻无源电压探头占最大部分。无源电压探头为不同电压范围提供了各种衰减系数1×，10×和100×。在这些无源探头中，10×无源电压探头是最常用的探头。对信号幅度是1V峰峰值或更低的应用，1×探头可能要比较适合，甚至是必不可少的。在低幅度和中等幅度信号混合（几十毫伏到几十伏）的应用中，可切换1×/10×探头要方便得多。但是，可切换1×/10×探头在本质上是一个产品中的两个不同探头，不仅其衰减系数不同，而且其带宽、上升时间和阻抗（R和C）特点也不同。因此，这些探头不能与示波器的输入完全匹配，不能提供标准10×探头实现的最优性能。
3、低阻无源电压探头
大多数高阻无源探头的带宽范围在小于100MHz到500MHz或更高的带宽之间。而低阻无源电压探头（又称为50欧姆探头、Zo探头、分压器探头）的频率特性很好，采用匹配同轴电缆的探头，带宽可达10GHz和100皮秒或更快的上升时间。这种探头是为用于50欧姆环境中设计的，这些环境一般是高速设备检定、微波通信和时域反射计（TDR）。
4、无源高压探头
“高压”是相对的概念。从探头角度看，我们可以把高压定义为超过典型的通用10×无源探头可以安全处理的电压的任何电压。高压探头要求具有良好的绝缘强度，保证使用者和示波器的安全。
二、有源电压探头
1、有源探头
有源探头包含或依赖有源器件，如晶体管。最常见的情况下，有源设备是一种场效应晶体管（FET），它提供了非常低的输入电容，低电容会在更宽的频段上导致高输入阻抗。可以从下面的Xc公式中看出：
2、有源FET探头
有源FET探头的规定带宽一般在500MHz～4GHz之间。除带宽更高外，有源FET探头的高输入阻抗允许在阻抗未知的测试点上进行测量，而产生负荷效应的风险要低得多。另外，由于低电容降低了地线影响，可以使用更长的地线。
有源FET探头没有无源探头的电压范围。有源探头的线性动态范围一般在±0.6V到±10V之间。
3、有源差分探头
差分信号是互相参考，而不是参考接地的信号。差分探头可测量浮置器件的信号，实质上它是两个对称的电压探头组成，分别对地段有良好绝缘和较高阻抗。差分探头可以在更宽的频率范围内提供很高的共模抑制比（CMRR）。
三、电流探头
从原理上来看，用电压探头测得电压值，除以被测阻抗值，很容易就可以获得电流值。然而，实际上这种测量引入的误差很大，所以一般不采用电压换算电流的方法。电流探头可以精确测得电流波形，方法是采用电流互感器输入，信号电流磁通经互感变压器变换成电压，再由探头内的放大器放大后送到示波器。
1、交流电流探头
交流电流在互感器中，随着电流方向的变化，产生电场的变化，并感应出电压。交流电流探头属于无源设备，无需外接供电。
2、直流电流探头
传统电流探头只能测量交流交流信号，因为稳定的直流电流不能在互感器中感应电流。然而，利用霍尔效应，电流偏流的半导体设备将产生与直流电场对应的电压。所以，直流电流探头是一种有源设备，需要外接供电。
所以电流探头基本上分成两类：即AC电流探头和AC/DC电流探头，AC电流探头通常是无源探头，AC/DC电流探头通常是有源探头。
四、逻辑探头
使用示波器观察分析数字波形的模拟特点时，需要用到逻辑探头，为隔离确切地成因，数字设计人员通常需要查看在具体逻辑条件下发生的特定数据脉冲，这要求逻辑触发功能。如图3为逻辑探头示意图，可以在大多数示波器中增加这种逻辑出发功能。
五、其他探头
由于示波器的应用范围十分广泛，所以除了上述的探头类型外还有各种专用探头，这些专业探头根据其前端传感器的不同而有不同的功用，下面我们介绍其中的两种，仅供读者了解。
光电探头在原理上是普通电压探头与光电转换器件的组合，可直接测量光器件和光纤传输的光信号。
温度探头是普通电压探头与温度传感器的组合，可直接测量物体的温度。温度探头属传感器探头的一种，各种传感器探头与示波器配合可测量多种物理量。

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仲巴县19784175939： 示波器探头的种类有哪些？
繁勇复欣： 按照不同的分法,有很多种类:按照阻抗高低,可以分高阻抗(如常见的1Mohm)和低阻抗探头(如常用于高频测量的50ohm);按照是否需要额外供电,可以分为无源和有源探头;按照可测试信号的耦合类型,可以分为单端和差分探头;按照被测电信号类型,可以分为电压探头和电流探头;按照测试电压的高低(或衰减值不同),可以分为高压探头和常规耐压探头;……还有很多其它的分类,可以搜索泰克的一份资料:<<ABCs of Probes>>里面有关于探头的更多详细资料.

仲巴县19784175939： 我想了解下示波器探头的具体指标有哪些? - ？
繁勇复欣： 示波器的探头种类很多,无源电压探头,有源电压探头,差分电压探头,电流探头,高压探头.普通无源电压探头,一看频率带宽,二看其耐压,可调电容的范围.

仲巴县19784175939： 什么是差分探头?差分探头用途有哪些?在哪能买到物美价廉的差分探头? - ？
繁勇复欣： 差分探头的定义:差分探头,Differential Probes,是探头的一种,差分探头是利用差分放大原理设计出来的示波器探头.差分探头可将任意间的两点浮接信号,转换成对地的信号,以供应示波器、电表、或计算机使用,非常多的电路,尤其是电...

仲巴县19784175939： 示波器一般都配哪种探头呢. - ？
繁勇复欣： 要求不高的话就配无源单端探头,一般带宽子500MHz一下,满足大多数测试需求.测高带宽信号的话可以考虑有源探头,一般有单端和差分之分,最高带宽可以到30GHz左右.如果测高压电信号,需要高压探头.测电流的话需要电流探头.

仲巴县19784175939： 决定示波器探头的价格都有哪些因素? - ？
繁勇复欣： 示波器的探头有非常多的种类,不同的性能,比如高压,差分,有源高速探头等等,价格也从几百元到上万元.价格的主要决定因素当然是带宽和功能.探头是示波器接触电路的部分,好的探头可以提供测试需要的保真度.为做到这一点,即使无源探头,内部也必须有非常多的无源器件补偿电路(RC网络),更多Agitek安泰测试了解.

仲巴县19784175939： 示波器的高压探头用途是什么? - ？
繁勇复欣： 1、示波器本身是电子测量仪器,只能接受较低的电压输入.示波器高压探头的作用是将高电压变换为低电压供示波器测量分析用.2、示波器高压探头一般采用差分探头.其输出差模电压很小,但是共模电压仍然很高,测量时,需注意操作者及示波器与大地绝缘.

仲巴县19784175939： 示波器的分类,各种示波器的用途? - ？
繁勇复欣： 按照结构和性能不同分类以及各种示波器的用途: ①普通示波器.电路结构简单,频带较窄,扫描线性差,仅用于观察波形. ②多用示波器.频带较宽,扫描线性好,能对直流、低频、高频、超高频信号和脉冲信号进行定量测试.借助幅度...

仲巴县19784175939： 模拟示波器的探头和数字示波器的探头有什么区别吗 - ？
繁勇复欣： 普通的无源探头没有区别. 当然带有电路的探头除外,譬如泰克TDS3000系列电流探头,探头内部有电路与示波器端口的电路是匹配的,也有相应的差分电压探头,这些探头不能在模拟示波器上使用的.

仲巴县19784175939： 示波器的探头在测量中起什么作用 - ？
繁勇复欣： 带宽(高频、低频探头);衰减(10:1,1000:1等等);阻抗匹配(1MΩ,10MΩ,50Ω);信号隔离(差分探头);电流测试探头等等. 探头的种类决定它的作用,普通探头就是一个无源的衰减探头(牺牲灵敏度求带宽),大部分都是10:1的,这样探头带宽才 能做到500MHz以上,如果是1:1的带宽一般很少到20MHz(在探头的说明书上一般都有标注).

仲巴县19784175939： 示波器的尺寸大和价格 - ？
繁勇复欣： 这个问题很笼统,普通示波器现在屏大部分都在7吋以上,价格与带宽,性能,品牌关系很大,低端示波器几百元的,高端有五六十万元的.