示波器探头对测量结果的精确性事关重要,市场上提了成千上万种示波器探头,要是选用不当会对测量数据带来极大误差。 电压探头仅传感电压,但电压探头可以是无源探头,也可以是有源探头。那么泰克示波器不同探头其优势分别是什么呢?接下来一起看看吧!!!
无源电压探头
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。
由于相对简单,无源探头一般是最坚固、最经济的探头。它们使用简便,也是使用最广泛的探头。但是,不要被使用简单或结构简单所愚弄,优质无源探头很少有设计简单的!
无源电压探头为不同电压范围提供了各种衰减系数 -■1X,■10X 和 100X。在这些无源探头中,10X 无源电压探头是最常用的探头,也是通常作为示波器标准附件提供的探头类型。
对信号幅度是 1V 峰峰值或更低的应用,1X 探头可能要比较合适,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1X/10X 探头要方便得多。但要记住,可切换 1X/10X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。结果,这些探头不能与示波器的输入完全匹配,不能提供标准 10X 探头实现的最优性能。
大多数无源探头是为用于通用示波器而设计的,因此其带宽范围一般在小于 100■MHz 到 500■MHz 或更高的带宽之间。
但是,有一种特定类型的无源探头提供了高得多的带宽,其称为 50 欧姆探头、Zo 探头和分压器探头。这些探头是为用于 50 欧姆环境中而设计的,这些环境一般是高速设备检定、微波通信和时域反射计(TDR)。这些应用使用的典型 50 欧姆探头拥有几千赫兹的带宽和 100 皮秒或更快的上升时间。
有源电压探头
有源探头包含或依赖有源器件操作,如晶体管。最常见的情况下,有源器件是场效应晶体管 (FET)。
FET 输入的优势是,它提供了非常低的输入电容,一般为几皮法拉,最低不到 1 皮法拉。这种超低电容可以实现用户希望的多种效应。
首先,低电容值 C 相当于高电容电抗值 Xc。可以从下面的 Xc 公式中看出这一点:
由于电容电抗是探头的主要输入阻抗要素,因此低电容会在更宽的频段上导致高输入阻抗。结果,有源FET 探头的规定带宽一般在 500■MHz■-■几 GHz 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。但最重要的是,FET 探头提供的负荷非常低,因此它们可以用于给无源探头带来严重负荷的高阻抗电路上。