示波器探頭對(duì)測(cè)量結(jié)果的精確性事關(guān)重要,市場(chǎng)上提了成千上萬種示波器探頭,要是選用不當(dāng)會(huì)對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)帶來極大誤差。 電壓探頭僅傳感電壓,但電壓探頭可以是無源探頭,也可以是有源探頭。那么泰克示波器不同探頭其優(yōu)勢(shì)分別是什么呢?接下來一起看看吧!!!
無源電壓探頭
無源探頭由導(dǎo)線和連接器制成,在需要補(bǔ)償或衰減時(shí),還包括電阻器和電容器。探頭中沒有有源器件 ( 晶體管或放大器 ),因此不需為探頭供電。
由于相對(duì)簡單,無源探頭一般是最堅(jiān)固、最經(jīng)濟(jì)的探頭。它們使用簡便,也是使用最廣泛的探頭。但是,不要被使用簡單或結(jié)構(gòu)簡單所愚弄,優(yōu)質(zhì)無源探頭很少有設(shè)計(jì)簡單的!
無源電壓探頭為不同電壓范圍提供了各種衰減系數(shù) -■1X,■10X 和 100X。在這些無源探頭中,10X 無源電壓探頭是最常用的探頭,也是通常作為示波器標(biāo)準(zhǔn)附件提供的探頭類型。
對(duì)信號(hào)幅度是 1V 峰峰值或更低的應(yīng)用,1X 探頭可能要比較合適,甚至是必不可少的。在低幅度和中等幅度信號(hào)混合 ( 幾十毫伏到幾十伏 ) 的應(yīng)用中,可切換1X/10X 探頭要方便得多。但要記住,可切換 1X/10X探頭在本質(zhì)上是一個(gè)產(chǎn)品中的兩個(gè)不同探頭,不僅其衰減系數(shù)不同,而且其帶寬、上升時(shí)間和阻抗 (R 和 C)特點(diǎn)也不同。結(jié)果,這些探頭不能與示波器的輸入完全匹配,不能提供標(biāo)準(zhǔn) 10X 探頭實(shí)現(xiàn)的最優(yōu)性能。
大多數(shù)無源探頭是為用于通用示波器而設(shè)計(jì)的,因此其帶寬范圍一般在小于 100■MHz 到 500■MHz 或更高的帶寬之間。
但是,有一種特定類型的無源探頭提供了高得多的帶寬,其稱為 50 歐姆探頭、Zo 探頭和分壓器探頭。這些探頭是為用于 50 歐姆環(huán)境中而設(shè)計(jì)的,這些環(huán)境一般是高速設(shè)備檢定、微波通信和時(shí)域反射計(jì)(TDR)。這些應(yīng)用使用的典型 50 歐姆探頭擁有幾千赫茲的帶寬和 100 皮秒或更快的上升時(shí)間。
有源電壓探頭
有源探頭包含或依賴有源器件操作,如晶體管。最常見的情況下,有源器件是場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (FET)。
FET 輸入的優(yōu)勢(shì)是,它提供了非常低的輸入電容,一般為幾皮法拉,最低不到 1 皮法拉。這種超低電容可以實(shí)現(xiàn)用戶希望的多種效應(yīng)。
首先,低電容值 C 相當(dāng)于高電容電抗值 Xc。可以從下面的 Xc 公式中看出這一點(diǎn):
由于電容電抗是探頭的主要輸入阻抗要素,因此低電容會(huì)在更寬的頻段上導(dǎo)致高輸入阻抗。結(jié)果,有源FET 探頭的規(guī)定帶寬一般在 500■MHz■-■幾 GHz 之間。
除帶寬更高外,有源 FET 探頭的高輸入阻抗允許在阻抗未知的測(cè)試點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量,而負(fù)荷效應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)要低得多。另外,由于低電容降低了地線影響,可以使用更長的地線。但最重要的是,F(xiàn)ET 探頭提供的負(fù)荷非常低,因此它們可以用于給無源探頭帶來嚴(yán)重負(fù)荷的高阻抗電路上。