本文主要介紹示波器探頭不同接地方式對測量信號的影響，好的接地能使測量更加準(zhǔn)確。

探頭與示波器組成具有一定輸入電阻和輸入電容的測試設(shè)備，被測量信號等效為具有一定內(nèi)阻與工作負(fù)載的源。理論測量的等效模型如下圖所示：

而實(shí)際測量時使用的鱷魚夾測量的等效模型如下圖所示：

由于地線是一根導(dǎo)線，因此它有一定數(shù)量的分布式電感，線越長電感則越大。常規(guī)的測量方法就會由鱷魚線引入分布電感，這一電感將與探頭電容相互影響，在LG和CP值確定的某個頻點(diǎn)上形成諧振，導(dǎo)致減幅振蕩現(xiàn)象的產(chǎn)生。

諧振點(diǎn)在頻域及時域的影響不同，長地線測量對應(yīng)的時域響應(yīng)，其特征和常規(guī)（鱷魚線）測量的波形相似。探頭地線在電路中增加了分布電感，地線越長，電感越大，與探頭的電容形成諧振頻點(diǎn)，會在快沿脈沖上產(chǎn)生明顯過沖減幅振蕩。因此測量高頻信號時，探頭接地線越短越好。示波器接地線一般有兩種：鱷魚夾和接地彈簧。使用鱷魚夾時，一定要讓接地環(huán)路面積最小。

以上就是安泰測試分享的針對示波器測量時探頭接地問題的介紹，如果大家在使用示波器或者示波器探頭過程中有什么問題，歡迎咨詢安泰測試技術(shù)工程師。

示波器探頭不同的接地方式對測量信號也有不同的影響，好的接地能使測量更加準(zhǔn)確，今天PRBTEK培訓(xùn)學(xué)院就給大家介紹一下示波器探頭的接地方式：

探頭與示波器組成具有一定輸入電阻和輸入電容的測試設(shè)備，被測量信號等效為具有一定內(nèi)阻與工作負(fù)載的源。理論測量的等效模型如下圖所示：

而實(shí)際測量時使用的鱷魚夾測量的等效模型如下圖所示：

由于地線是一根導(dǎo)線，因此它有一定數(shù)量的分布式電感，線越長電感則越大。常規(guī)的測量方法就會由鱷魚線引入分布電感，這一電感將與探頭電容相互影響，在LG和CP值確定的某個頻點(diǎn)上形成諧振，導(dǎo)致減幅振蕩現(xiàn)象的產(chǎn)生。
  

諧振點(diǎn)在頻域及時域的影響不同，長地線測量對應(yīng)的時域響應(yīng)，其特征和常規(guī)（鱷魚線）測量的波形相似。探頭地線在電路中增加了分布電感，地線越長，電感越大，與探頭的電容形成諧振頻點(diǎn)，會在快沿脈沖上產(chǎn)生明顯過沖減幅振蕩。因此測量高頻信號時，探頭接地線越短越好。示波器接地線一般有兩種：鱷魚夾和接地彈簧。使用鱷魚夾時，一定要讓接地環(huán)路面積最小。

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有客戶在選擇示波器探頭時，遇到以下疑惑：一個200M帶寬的示波器，配一個200M帶寬的無源探頭，能行嗎？帶寬會不會降低到140M？如何選擇合適的示波器探頭呢？

一、示波器帶寬

對于經(jīng)常跟示波器打交道的電子工程師來說，示波器的帶寬無疑是他們最關(guān)心的指標(biāo)之一。帶寬直接影響信號的保真度和測量的準(zhǔn)確度。我們通常所說的帶寬是指-3dB帶寬，如圖1所示。在200M帶寬的示波器上輸入200M的正弦波，理論上其幅度會下降3dB。然而，你若對此時測量到的信號幅度除以0.707，想以此獲得真實(shí)的信號的幅度，得到的結(jié)果卻未必正確。因?yàn)閷?shí)際上，示波器在設(shè)計(jì)時，為了保證帶寬參數(shù)和減小信號失真，在帶內(nèi)的信號衰減幅度通常會小于3dB。所以，200M帶寬是一個設(shè)計(jì)指標(biāo)，保證對200M以內(nèi)的正弦波幅度的衰減不超過3dB，以提供較好的測量置信度。

圖-1 帶寬定義為響應(yīng)曲線中幅度下降3dB的頻率

二、探頭的帶寬

示波器要進(jìn)行測量必須使用探頭，示波器探頭的帶寬對示波器有著怎樣的影響？下面我們針對應(yīng)用最為廣泛的高阻無源探頭進(jìn)行分析。高阻無源探頭有不同的衰減比例，如1×、10×、100×等，即使是同一個探頭，在不同的衰減檔位下，帶寬也不一樣，使用時應(yīng)注意。如ZP1025S在1×檔位下的帶寬為10M，而在10×檔位下的帶寬為250M，如圖2所示。那么ZP1025S切換到10×檔位后接到ZDS2022帶寬為200M的示波器上，系統(tǒng)的整體帶寬是多少？答案是：仍然是200M。

圖-2 示波器探頭ZP1025S

我們來實(shí)測驗(yàn)證一下，把探頭ZP1025S連接到ZDS2022示波器上，通過探頭測量一個頻率為200M，有效值為200mV的正弦波，測量結(jié)果如圖3所示，頻率為200M，有效值為161mV，衰減了約2dB。從而，探頭與示波器組成的系統(tǒng)，帶寬仍然達(dá)到了200M。值得注意的是，對200M的信號并非衰減越小越好，這會帶來其他方面的問題。

圖-3 對200M正弦波的實(shí)測驗(yàn)證

探頭選用的原則是，探頭的帶寬應(yīng)不低于示波器帶寬，以保證連接到示波器上之后可以充分利用示波器的帶寬。當(dāng)探頭的帶寬低于示波器帶寬時，系統(tǒng)的帶寬會受限于探頭帶寬，并可能產(chǎn)生額外的波形畸變，這種畸變是由于探頭與示波器不匹配造成的。使用示波器廠家推薦的探頭，可以避免由于探頭與示波器不匹配造成的額外波形畸變，并在探頭帶寬不低于示波器帶寬時，保證示波器帶寬擴(kuò)展到探尖。

回到前面的問題：一個200M帶寬的示波器，配一個200M帶寬的無源探頭，能行嗎？帶寬會不會降低到140M？通過上面的講解，您應(yīng)該很容易得到答案：這樣的配置是可行的，帶寬不會降低到140M，但為保證200M的可用帶寬，及避免額外的波形畸變，應(yīng)盡可能用示波器廠家推薦的探頭。

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工程師日常工作中需要測試多種多樣的信號，俗話說，工欲善其事，必先利其器，傳感器的選擇往往關(guān)系到測試結(jié)果的準(zhǔn)確性，有些時候甚至?xí)绊憣?shí)驗(yàn)過程的安全性。

在日常工作中，種類繁多的電壓探頭往往讓使用人挑花了眼，頗為煩躁。為幫助大家選型，安泰測試將關(guān)于無源探頭進(jìn)行介紹。

無源探頭是絕大多數(shù)示波器選的標(biāo)配探頭，相對而言成本較低，屬于經(jīng)濟(jì)的通用探頭。這些探頭由于成本控制等因素，無法達(dá)到有源探頭的性能水平，但是往往堅(jiān)固耐用，具有較寬的動態(tài)范圍。

泰克新型無源探頭更是其中佼佼者，帶寬高可高達(dá)1GHZ，輸入電容方面則是低達(dá)3.9pF，大限度的降低了探頭的負(fù)載效應(yīng)，為測量各類電壓信號保駕護(hù)航。

附：常見參數(shù)介紹：

1：帶寬，代表了探頭可測到的大信號頻率

2：共模YZ比，代表了探頭YZ共模干擾的能力，越大代表YZ能力越強(qiáng)

3：輸入電容，代表探頭對于被測系統(tǒng)的負(fù)載影響，輸入電容越低，影響越小測試效果越佳。

如果您在給示波器選擇探頭過程中有什么問題，歡迎咨詢安泰測試網(wǎng)。