選擇合適的探頭時(shí)，首先需要分析測(cè)量任務(wù)。待測(cè)電路是否接地（需要使用單端探頭還是差分探頭）？信號(hào)的最大頻率可能是多少（需要多大的帶寬）？最大輸入電壓可能是多少？

差分或單端測(cè)量

差分探頭 適用于以下情況：待測(cè)電路不接地、開(kāi)關(guān)電源的電壓測(cè)量或差分信號(hào)之間的低噪聲測(cè)量。雖然沒(méi)有原因表明差分探頭不可用于接地電路，但對(duì)于此類(lèi)應(yīng)用，單端探頭的性能更為卓越：輸入阻抗更高，輸入電容更低，動(dòng)態(tài)范圍也更大。

帶寬和上升時(shí)間

選擇探頭時(shí)，帶寬是最重要的參數(shù)之一。帶寬決定探頭可以精確測(cè)量的實(shí)際最大頻率；在指定的最大頻率下，所顯示信號(hào)的強(qiáng)度將比實(shí)際強(qiáng)度降低 3 dB 以上（大約降低 30%）。為確保準(zhǔn)確顯示信號(hào)，示波器和探頭的最大頻率必須遠(yuǎn)高于最大待測(cè)頻率。測(cè)量數(shù)字信號(hào)時(shí)，測(cè)量帶寬應(yīng)為時(shí)鐘頻率的 3 到 5 倍；調(diào)試數(shù)字設(shè)計(jì)時(shí)，使用 3 倍帶寬已足夠。對(duì)于數(shù)字接口的一致性測(cè)試，帶寬必須是時(shí)鐘頻率的 5 倍。

測(cè)量快速上升的信號(hào)（例如測(cè)量開(kāi)關(guān)電源的特性）時(shí)，示波器顯示屏上會(huì)出現(xiàn)陡峭斜坡，此時(shí)示波器和探頭的上升時(shí)間非常重要。為確保精確測(cè)量，示波器和探頭的上升時(shí)間應(yīng)比待測(cè)脈沖的上升時(shí)間少五分之一至三分之一。

動(dòng)態(tài)范圍

探頭的動(dòng)態(tài)范圍決定最大可測(cè)輸入電壓。動(dòng)態(tài)范圍針對(duì)直流電壓進(jìn)行規(guī)定，通常會(huì)隨著信號(hào)頻率增加而降低。差分探頭的共模和差模動(dòng)態(tài)范圍也存在區(qū)別。共模動(dòng)態(tài)范圍規(guī)定單個(gè)差分輸入的有效輸入電壓范圍，并根據(jù)接地參考進(jìn)行測(cè)量。差模動(dòng)態(tài)范圍規(guī)定最大可測(cè)輸入差分電壓。

為準(zhǔn)確測(cè)量具有快速上升/下降時(shí)間的大振幅信號(hào)，必須在高測(cè)量頻率下提供充足的大動(dòng)態(tài)范圍。測(cè)量直流開(kāi)關(guān)電源的殘余紋波時(shí)，還必須測(cè)量具有大直流分量的極微弱信號(hào)。為獲得完整的模數(shù)轉(zhuǎn)換器分辨率，現(xiàn)代探頭提供選件以饋入直流偏移。

使用高壓探頭時(shí)，操作人員的人身安全是重點(diǎn)考慮因素。因此，高壓探頭具有特殊絕緣和其他保護(hù)機(jī)制，以防止意外接觸。這些探頭的特性包括最大接地電壓和測(cè)量分類(lèi)。測(cè)量分類(lèi)定義操作人員受到保護(hù)的測(cè)量環(huán)境。探頭僅用于其定義的測(cè)量類(lèi)別環(huán)境下。

被測(cè)設(shè)備負(fù)載

測(cè)量系統(tǒng)不得使被測(cè)電路過(guò)載，以防止削弱信號(hào)，并確保不會(huì)損壞被測(cè)設(shè)備的功能。使用具有高輸入阻抗和低輸入電容的探頭是關(guān)鍵。產(chǎn)生的輸入阻抗在很大程度上取決于頻率，在探頭的截止頻率下通常低于 500 Ω。

無(wú)源探頭 輸入阻抗通常為 10 MΩ，輸入電容一般超過(guò) 10 pF。有源探頭的輸入電容一般約為 1 pF。連接被測(cè)設(shè)備時(shí)，需要選擇合適的探頭附件。長(zhǎng)引腳和引線(xiàn)會(huì)增加電容和電感，降低最大測(cè)量帶寬，并導(dǎo)致脈沖邊沿出現(xiàn)過(guò)度過(guò)沖和振蕩效應(yīng)。

廣泛的功能和探頭附件

除了性能參數(shù)之外，還應(yīng)該考慮可簡(jiǎn)化日常任務(wù)的補(bǔ)充性探頭功能。羅德與施瓦茨的許多有源探頭均包含集成式數(shù)字電壓表或微控按鈕。電壓表可用于查看電壓，無(wú)需更改任何連接。微控按鈕可進(jìn)行配置，以直接通過(guò)探頭控制示波器。

各種附件便于靈活連接測(cè)試點(diǎn)，讓操作人員的日常工作更加簡(jiǎn)單，并有助于防止出現(xiàn)測(cè)量錯(cuò)誤。可用附件包括剛性和彈簧探頭尖端、點(diǎn)測(cè)式套件、適配器和延長(zhǎng)引線(xiàn)。羅德與施瓦茨為所有探頭提供全面附件。

什么是電源完整性探頭？

電源完整性探頭 專(zhuān)用于測(cè)量直流電源路徑上的較小交流電成分。電源完整性探頭的衰減因子通常為 1:1，因此產(chǎn)生的測(cè)量噪聲極低。部分電源完整性探頭提供最高 ±60 V 的內(nèi)置偏置，便于充分利用示波器的垂直靈敏度（利用示波器模數(shù)轉(zhuǎn)換器的更多位數(shù)），進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確、噪聲更低的測(cè)量。此外，使用偏置測(cè)量不同于交流耦合或隔直器件，能夠直觀(guān)顯示直流成分和漂移。電源完整性探頭提供最高 2 GHz 帶寬，具備緩慢的滾降特性，有助于捕獲高頻瞬態(tài)信號(hào)和耦合信號(hào)。高輸入阻抗（通常為 50 KΩ）可最大程度地降低對(duì)所測(cè)電源路徑信號(hào)的干擾。

差分探頭的工作原理是什么？

差分探頭可測(cè)量任意兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)之間的信號(hào)電平之差。單端探頭可測(cè)量單個(gè)測(cè)量點(diǎn)與地電位之間的信號(hào)電平之差。差分探頭尤其常用于測(cè)量高頻信號(hào)或振幅極低的信號(hào)（接近噪聲基底）。差分探頭需要使用差分放大器，以將兩個(gè)信號(hào)之差轉(zhuǎn)換為可發(fā)送至（單端）示波器輸入端的電壓。

功率電子測(cè)量需要使用何種探頭？