示波器探头基础系列之二《探头的共有特性概述》
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图2X1探头结构模型
当信号频率升高时，探头的容性负载效应就变得更加显著。由于电缆的类型和长度的不同以及探头本身构造等原因，1：1探头的输入电容通常可以从大约35pF到100pF以上，这等于给被测电路施加了一个低阻抗负载，具有47pF输入电容1：1探头在20MHz之下的电抗仅为169W，这就使得这个探头在此频率无法使用。
我们可以在探头中增加一个和示波器输入阻抗相串联的阻抗，用这种办法就可以减小探头的负载效应。然而，这就意味着输入电压不能完全加到示波器的输入端，因为我们现在已经引入了一个电阻分压结构。
图3给出了电阻分压的探头等效电路，Rp和Rs构成了一个10：1的分压器，Rs为示波器的输入阻抗。调节补偿电容C3使得探头和示波器通道RC乘积相匹配，这样就能保证在探头的尖端获得正确的频率响应曲线，并且这种探头的频率响应比1：1探头频率响应要宽得多。
图310：1无源探头结构模型
示波器探头最大输入电压
多数通用10：1探头的构造使这些探头适合于最大输入电压为峰值300V或400V的情况下使用，所以这些探头可以用于信号电平高达数百伏的广泛的应用场合，对于需要测量更高电压的场面合，我们推荐使用电压额定值更高的100：1或1000：1衰减探头。
探头自动识别能力
现代示波器探头都支持编码能力，使得示波器主机能够识别与它相连接的探头类型和特性参数。从而使示波器能够自动重构所有幅度测量结果以避免发生泥淆。而如果使用不带这种识别系统的探头，则用户就不得不自己为所有波形显示和测量结果重新定义以便反映出探头的衰减量。力科PP系列高阻抗无源探头即能被自动识别出阻抗和衰减比，示波器软件在还原信号时也会自动对信号电压重新定标以确保显示的波形幅度与真实情况一致。
探头接地引线
探头接地引线实质可以等效为电感效应，接地引线电感与探头及示波器的输入电容形成串联谐振电路。而探头的输入电阻则在谐振电路中引入阻尼。电感效应会造成阻抗不匹配，而且是带宽越大影响就越大。等效电感的大小与接地线长度有关，其越长电感效应就越大，对波形的破坏效应就是会产生脉冲信号的振荡、过冲等信号完整性问题带有接地引线电感的示波器探头等效电路及效应如下图4。
图4探头接地引线电感效应
举例来说：本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/201702/338126.htm
从以上分析可以清楚的看到接地引线电感对测量结果的影响，所以一定要使探头的接地引线尽可能的短，特别是在测高频和快速上升沿的信号时尤应注意。
探头安全接地
为保证操作者在使用示波器时的人身安全，多数示波器都通过电源线与安全地线相连。被测信号有可能和地线具有相同的参考电位，但并非必然如此，因此在连接探头的地线时，一定要注意不要因此而把被测系统的某一部分短路。另一方面，既使被测系统和示波器的地线具有相同的参考电位，这也并不意味着可以用安全地线来作信号返回通路，这是由于安全地线连接走线很长，具有很大的引线电感，因此不适合作信号返回通路。这时一定要用探头的接地引线来作为信号的参考地线。
示波器探头类型
以上内容探讨了通用示波器探头的基本特性，在接下来的探头系列文章中我将给大家介绍每种类型探头的具体工作原理、应用场合和使用注意事项，也感谢各位的持续关注。
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