进行探头补偿调节
除了输入电阻之外,所有示波器还具有特定的固有电容。此电容一般较低,通常为数十微微法拉。这不会给直流测量造成问题。这在交流测量中非常重要,因为随着频率增加,输入电容开始起到低通滤波器的作用,而探头补偿用于将示波器的固有输入电容与探头尖端的电容相匹配,这将有效减少所测信号的幅度和脉冲波形误差。
如果探头未经补偿或补偿不佳则会导致测量不准确,包括幅度不准确,以及波形失真,特别是信号的上升和下降边沿失真;如前面所述,探头补偿主要是针对高频交流成分进行补偿,所以当信号频率增加时,探头补偿不佳会导致的测量不准确性更大。
几乎所有示波器都具有一般以 1000 Hz 频率运行的内置方波发生器。此发生器通常标为“Probe Comp.”,并且使用方波和接地符号表示。

图表 1 Probe Comp.
将探头尖端连接至方波源,探头接地线接地:

图表 2 补偿步骤1
然后使用绝缘螺丝刀或工具调整电容,直到方波补偿信号尽可能呈矩形:

图表 3 补偿步骤2
补偿信号的顶端基本呈水平时,表明探头得到适当补偿。过补偿探头会在信号的上升沿产生过冲,而欠补偿探头会在信号的上升沿产生下冲。

图表 4 探头补偿示例
对于过补偿或欠补偿探头,补偿电容会进行调整直至波形具有良好的方形边缘。通常这只需稍加转动即可。
请注意,方波或矩形波具有高频和低频分量,因此可用于探头补偿。
应该在首次使用探头或执行重要测量之前补偿探头。由于不同示波器的输入电容各异,因此将探头用于不同的示波器时也需要进行补偿。在同一示波器的不同端口之间移动探头通常无需进行补偿。但是,频率信号越高,探头补偿越重要。
正确连接地线
在使用无源探头之前,首先要确保地线连接正确。将探头的地线夹牢固地夹在被测电路的接地位置上,尽量使地线夹靠近被测信号点,以减少地线的电感和电阻带来的影响,降低测量误差。同时,要检查地线是否完好无损,避免因地线接触不良导致信号不稳定或测量结果不准确。
选择合适的衰减系数
根据被测信号的幅值大小,选择合适的衰减系数。如果信号幅值较大,可以使用较大衰减系数的探头,如 100:1,这样可以将信号衰减到示波器合适的测量范围内。如果信号幅值较小,则选择较小衰减系数的探头如 10:1,以保证信号在示波器上能够清晰地显示出来。在连接探头到示波器后,一般情况下还需要在示波器上设置对应的探头衰减系数,以便示波器能够正确地对信号进行测量和显示。
但是在某些情况下,示波器可以检测出是 1x 还是 10x 探头,并自动调整设置。这是因为许多 10x 探头在示波器侧都有一个金属探针,如果金属探针与示波器输入端的感应环接触,示波器即知道正在使用 10x 探头。
部分探头可以通过移动侧边上的开关以用作 1x 或 10x 探头。此类探头被称为可切换探头。使用可切换探头时,如果未自动检测到探头衰减,确保相应调整示波器设置。

示波器无源探头的常见故障及解决方法
信号失真
如果在测量过程中发现示波器显示的信号波形失真,可能是由于探头的带宽不足、输入电容未补偿好或者探头损坏等原因导致的。首先可以检查探头的带宽是否满足被测信号的要求,如果带宽不够,需要更换更高带宽的探头。然后检查探头是否已经进行了正确的补偿调节,重新进行补偿调节操作。如果经过这些操作后信号仍然失真,可能需要检查探头内部的电路是否损坏,如电阻、电容等元件是否出现故障,必要时可以更换探头。
信号衰减异常:
当发现示波器显示的信号幅值明显偏离实际预期值时,可能是探头的衰减系数设置不正确或者探头内部的衰减网络出现故障。首先要检查示波器上设置的探头衰减系数是否与实际使用的探头衰减系数一致,如果不一致,需要进行相应的调整。如果设置正确,可以尝试更换探头或者检查探头内部的电阻、电容等元件是否正常,以确定是否存在故障。
探头尖端损坏:
在使用过程中,如果探头尖端受到撞击、挤压或者过度磨损,可能会导致尖端损坏。损坏的探头尖端会影响与被测信号点的接触质量,从而导致信号不稳定或者测量误差增大。对于损坏的探头尖端,应及时进行更换,以确保测量的准确性和可靠性。
总之,示波器无源探头虽然看似简单,但它是电子测量中不可或缺的重要工具。了解其工作原理、参数、正确使用方法以及常见故障处理,对于准确地进行电子电路信号测量和分析具有重要的意义,能够帮助工程师和技术人员更好地开展电子设备的研发、调试和维护等工作。
相关产品
METRIX®DOX2000系列示波器特别紧凑和简单易用,特别设计供实验室使用。 设备配备了一个可以显示18 div的全屏模式。这可以使用户定制显示内容:选择正常或持续显示,YT或XY格式,调整颜色,大小,亮度,对比度等等。旋转按钮和背光键给前面板增色不少。 示波器配备把手,使它可以方便携带;防滑四脚可以使设备在户外使...
DS9000系列数字示波器是RIGOL面向高速测试领域的全新力作,DS9404作为该系列首发型号,实现了最高4GHz模拟带宽、20GSa/s实时采样率以及最高2Gpts的超深存储深度。除强大的硬件指标外,DS9404型号拥有高达1,000,000 wfms/s的波形捕获率,配合10.1英寸高清触控大屏与丰富的协议分析功...
MHO2000系列高分辨率数字示波器是一款性能可靠的经济型高分辨率混合信号数字示波器,最高可达350MHz模拟带宽,拥有12 bit ADC,并集协议分析仪,逻辑分析仪,信号发生器等多种仪器功能于一体,适用于医疗电子、电源、电力、汽车电子等领域的多种测试和分析任务,是一款功能完整、性能强大的经济型仪器。MHO2000系...
MHO2000系列高分辨率数字示波器是一款性能可靠的经济型高分辨率混合信号数字示波器,最高可达350MHz模拟带宽,拥有12 bit ADC,并集协议分析仪,逻辑分析仪,信号发生器等多种仪器功能于一体,适用于医疗电子、电源、电力、汽车电子等领域的多种测试和分析任务,是一款功能完整、性能强大的经济型仪器。MHO2000系...
相关文章
随着生成式AI(AIGC)和大模型的爆发式增长,算力集群对内部互连带宽的需求已从400G加速迈向800G乃至1.6T时代。在单通道112G PAM4的高速率下,传统无源铜缆(DAC)受限于趋肤效应与介质损耗,传输距离被物理锁定在2米以内,难以满足跨机柜互连需求。 AEC(Active Electrical Cable...
示波器探头是连接被测电路与示波器输入端的关键电子部件,其核心作用是将待测信号以最小失真传输至示波器,实现电压、电流等电参数的准确测量。探头并非简单导线,而是包含
双脉冲测试(DPT)是评估功率器件开关损耗、时序及反向恢复特性的“金标准”。氮化镓器件开关速度极快(纳秒级),电压变化率(dv/dt)极高(>100 V/ns),带来三大测试挑战:信号完整性(寄生参数致波形失真)、共模噪声抑制(高dv/dt干扰测量)、时序精度(微小延迟致损耗计算误差)。
在电子测量领域,时域波形能告诉我们信号电压如何随时间变化,但许多关键问题——如谐波失真、电源噪声、电磁干扰(EMI)源——隐藏在信号的频率成分中。这时,就需要将视角从时域转换到频域。
在电子测量领域,泰克(Tektronix)示波器以其卓越的性能和直观的操作深受工程师信赖。对于初次接触或希望巩固基础的用户而言,理解示波器的操作逻辑是高效工作的前提。尽管现代数字示波器集成了众多复杂功能,但其前面板操作的核心依然围绕着三个主要控制区域展开。这三个部分协同工作,共同构建了我们观察电信号的窗口。
联系电话: 18165377573