無(wú)源探頭根據(jù)輸入阻抗的大小又分為高阻無(wú)源探頭和低阻無(wú)源探頭兩種。

高阻無(wú)源探頭即我們通常所說(shuō)的無(wú)源探頭，應(yīng)用最為廣泛，基本上每個(gè)使用過(guò)示波器的人都接觸過(guò)這種探頭。高阻無(wú)源探頭和示波器相連時(shí)，要求示波器端的輸入阻抗是1M歐姆。以下是一個(gè)10：1 高阻無(wú)源探頭的原理框圖。

為了方便測(cè)量，探頭通常都會(huì)有1米左右的長(zhǎng)度，如果不加匹配電路，很難想象探頭能夠提供數(shù)百兆Hz的帶寬的。示波器的輸入寄生電容也會(huì)影響帶寬。為了改善探頭的高頻相應(yīng)，探頭前端會(huì)有相應(yīng)的匹配電路，最典型的就是一個(gè)Rprobe和Cprobe的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。探頭要在帶內(nèi)產(chǎn)生平坦增益的一個(gè)條件是要滿足Rprobe*Cprobe=Rscope*Cscope，具體推導(dǎo)就不做了，感興趣的可以自己推一下。我們前面介紹過(guò)，Cscope是示波器的寄生電容，所以其只能控制在一定范圍內(nèi)，但不能精確控制，也就是說(shuō)不同示波器或示波器的不同通道間Cscope的值會(huì)不太一樣。為了補(bǔ)償不同通道Cscope的變化，在探頭接示波器的一端處一般至少會(huì)有一個(gè)可調(diào)電容Ccomp。當(dāng)探頭接在不同通道上時(shí)可以通過(guò)調(diào)整Ccomp來(lái)補(bǔ)償Cscope的變化。幾乎所有示波器都提供一個(gè)低頻方波的輸出，可以通過(guò)用探頭測(cè)量這個(gè)方波的形狀來(lái)做調(diào)整。

在改善頻響的同時(shí)會(huì)和示波器輸入電阻產(chǎn)生一個(gè)分壓，所謂10：1的分壓就是指示波器實(shí)際測(cè)量到的電壓是探頭前端處電壓的1/10，也就是信號(hào)經(jīng)過(guò)探頭會(huì)有一個(gè)10倍衰減。比較簡(jiǎn)單的探頭需要手工設(shè)置示波器的探頭衰減倍數(shù)來(lái)得到正確的顯示，更多的探頭在和示波器連接端有一個(gè)自動(dòng)檢測(cè)的針腳，當(dāng)探頭插上時(shí)示波器可以通過(guò)這個(gè)pin讀出探頭的衰減比，并自動(dòng)調(diào)整顯示的比例。

高阻無(wú)源探頭中還有2個(gè)特殊的種類。一類是高壓探頭，其衰減比可達(dá)100:1或1000:1，所以測(cè)量電壓范圍很大；還有一類是1:1的探頭，即信號(hào)沒(méi)有衰減就進(jìn)入示波器，由于不象10：1的探頭那樣需要示波器再放大顯示，所以示波器本身的噪聲沒(méi)有放大，測(cè)量的噪聲會(huì)小很多，在小信號(hào)和電源紋波的測(cè)量場(chǎng)合應(yīng)用很多。

高阻無(wú)源探頭的優(yōu)點(diǎn)是便宜，因?yàn)槌杀静桓撸瑫r(shí)輸入阻抗高，測(cè)量范圍大，連接方便，所以廣泛應(yīng)用于通用測(cè)試場(chǎng)合。但是隨著測(cè)試頻率的提高，各種二階寄生參數(shù)很難控制，僅僅靠簡(jiǎn)單的匹配電路已經(jīng)不能把帶寬再提高了，所以高阻無(wú)源探頭的帶寬一般都在600MHz以下。

另一種無(wú)源探頭是低阻無(wú)源探頭，這是最不常用的一種探頭，但有其自身的特點(diǎn)。以下是這種探頭的原理框圖。

低阻無(wú)源探頭要求示波器的輸入阻抗為50 歐姆，前端等效串了一個(gè)分壓電阻。根據(jù)串阻阻值的不同，可以實(shí)現(xiàn)不同的分壓比，比如串個(gè)450 歐姆的電阻就是10：1 的分壓。由于采用50 歐姆的傳輸電纜，示波器端也是50 歐姆的匹配，所以整個(gè)探頭的帶寬比較高。如Agilent 的54006A 探頭帶寬可以達(dá)6GHz。

但是由于探頭的輸入阻抗低（只有500 歐姆或 1k 歐姆），測(cè)試中如果并在電路里還是可能對(duì)被測(cè)信號(hào)產(chǎn)生一點(diǎn)影響的，特別對(duì)高輸出阻抗的電路，因此應(yīng)用不是特別廣泛。

低阻無(wú)源探頭的最大好處是以接近普通高阻無(wú)源探頭的價(jià)格提供了比較高的測(cè)試帶寬（1G～6GHz），缺點(diǎn)主要是輸入阻抗低。

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審核編輯黃宇