示波器探头是如何工作的?

- 2018年5月5日-

在电子学方面,我们使用各种测试设备和一个示波器是最常用的设备之一。在使用示波器时,我们使用探头来测量物理因素,如时间、频率和电压。但你有没有想过探测器是如何测量这些物理因素的?



要解决这个问题,我们必须拆下示波器探头,往里面看。探头使用带屏蔽电缆的BNC连接器与示波器接口。如果你用两根导线连接示波器,信号就会失真。在极端情况下,方波的输入可能导致锯齿波!这是怎么发生的?

示波器通常使用较高的输入阻抗,以减少对测试电路的影响。因此,你会看到在探针的BNC连接器后面有一个1M欧姆电阻或类似的电路。有一个小电容将形成一个滤波器在输入接口,这导致可测量的波形失真。解决这个问题的方法取决于探头的设计方式。



一般来说,的示波器的探头将使用一个平行的可调电容来抵消电缆这一部分的影响,一些探头有补偿电容,允许我们调整它以达到理想的效果。如果示波器上有方波源,可以将探头挂在信号源上,调整电容,使屏幕上显示的方波成为最完美的“方波”。一个大的电容可以使探头形成一个低通滤波器,反之,它会形成一个高通滤波器。所以要小心调整探头以达到最好的效果。

大多数探头都有一个可切换的衰减器,用于衰减信号以读取更高的电压。例如,如果您选择一个10x衰减器,并测量一个1V信号,示波器将显示100mV。您需要确保您的示波器输入设置为与探针相同的衰减器设置,以便显示的信号电压将是正确的。

探头使用高阻抗电路,以确保被测电路不受测量部分的干扰,但有时我们可能需要使用低阻抗测试来测量电路。例如,一个50欧姆阻抗的射频输出电路,一个普通的示波器探头通常不适用于这种测量。需要使用三路BNC匹配50欧姆端电阻,直接连接到另一端的50欧姆输出。


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