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关于近期客户提出的示波器探头问题的解答汇总!

PRBTEK 来源:PRBTEK 作者:PRBTEK 2023-11-08 13:45 次阅读

1,决定示波器探头价格的主要因素是什么?

答:示波器的探头有非常多的种类,不同的性能,比如高压,差分,有源高速探头等等,价格也从几百人民币到接近一万美元。价格的主要决定因素当然是带宽和功能。

探头是示波器接触电路的部分,好的探头可以提供测试需要的保真度。为做到这一点,即使无源探头,内部也必须有非常多的无源器件补偿电路(RC 网络)。

2,一般的示波器探头的使用寿命有多长时间?探头需不需要定期的标定?

答:示波器的探头寿命不好说,取决于使用环境和方法。标准对于探头没有明确的计量规定,但是对于无源探头,至少在更换探头,探头交换通道的时候,必须进行探头补偿调整。所有有源探头在使用前应该有至少20分钟的预热,有的有源探头和电流探头需要进行零点漂移调整。

3.以前在用TDS744,TDS745等示波器时,使用的是无源探头(如 P6139A,带宽 500M)。在购买了有源探头(P6237)之后,从测试波形来看(特别是测高频信号时),两者的测试结果差异较大.从探头参数得知,有源探头的输入电容<1pF,而无源探头则为 10pF 左右.这样看来应该是有源探头的测试结果更能反映信号真实的情况.既然无源探头对高频信号衰减很大,那么500M 的带宽有什么意义呢?如何根据测试情况来选择使用有源或无源探头?

答:您的 P6139A探头加上泰克的500MHz示波器典型带宽值还是可以达到500MHz,但是正如您所说,其输入电容不同,这一电容将产生对于待测信号的负载效应,造成信号振铃,形状发生改变,因此这个时候使用有源探头时能反映信号的真实情况。实际上,使用探头不光要考虑带宽,所有这些因素我们在测量高频信号的时候都要考虑:

·带宽/上升时间

.动态范围

·负载效应

.接地效应

·共振效应

尤其 P6139A 时您还要考虑地线的影响,探头上的接地线也会带来振铃,测量高频信号的时候应该尽量缩短地线的长度。

另外,您使用的P6247是有源差分探头,共模的影响也可能是一个因素。选择无源探头主要是因为其动态范围大,比如P6139A可以测量从毫伏到几百伏的信号,而P6247只能测量+-8.5V的信号。另外有源探头价格也是一个因素。

4,如何使用示波器测量差分信号?

答:最好的方法是选用差分探头,这时测到的信号最为真实客观;若没有差分探头,可使用两个差分探头接到示波器的两个通道上(如Ch1,Ch2),然后用数学运算,得到ch1-ch2的波形并进行分析,这时尽量保持两根探头完全一样,示波器两个通道的Vertical scale(每格多少伏)设置一样,否则,误差会较大。

5.要解决抗电源干扰问题,想测量总电源的干扰信号串入到弱信号放大器电源的情形。结果,即使示波器探头和地连在一起,都有干扰信号,不管测哪里都一样。干扰信号是音频。这是为什么?

答:要注意的问题有:

① 示波器的接地问题,示波器的机壳和探头的参考地线都是连接地线的,因此良好的接地是测量干扰的首要条件;

② 示波器参考地线引入的干扰问题,由于普通探头通常都有一段接地线,会与待测点构成一个类似环形天线的干扰路径,引入比较大的干扰,因此要尽量减少这一干扰,可以采用的方法是将探头帽拿掉,不使用探头上引出的地线,而直接使用探头尖端和探头内的地点接触待测点进行测量;

③ 使用差分测量的方法,消除共模噪声。泰克提供一系列的差分探头,比如专门针对小信号的ADA400A 可以测量到几百微伏,用于高速信号测量的 P7350 提供高达 5GHz 的带宽;

④ 在泰克的很多示波器里提供高分辨率采集(Hi-Res)的信号捕获模式,可以过滤信号上叠加的随机噪声。

6.用标称为 60MHZ 的示波器测4.1943MHZ 的方波时测不到,为什么?

答:如果要测试的是方波,选择示波器的参考标准是信号的上升时间,若示波器带宽=0.35/信号上升时间*3,则上升时间测量误差为5.4%左右。示波器的探头带宽也很重要,如果使用的示波器探头包括其前端附件构成的系统带宽很低,将会使示波器带宽大大下降。如若您使用 20MHz带宽的探头,则能实现的最大带宽是20MHz。如果在探头前端使用连接导线,会进一步降低探头性能(但对~4MHz方波,不应有太大影响,因为速度不是很快)。另外,查看一下示波器使用手册,有的厂家新推出的示波器,在1:1设置下,其实际带宽将锐减到<=6MHz,对于~4MHz的方波,其三次谐波是12MHz,其五次谐波是20MHz,若带宽降到6MHz,对信号幅值衰减很大,即使能看到信号,也绝对不是方波,而是幅值被衰减了的正弦波。当然,测不出信号的原因可能有多种,如探头接触不好,但该现象很容易被排除。建议可以用BNC 电缆连接一函数发生器,检验该示波器本身有没有问题,探头有没有问题,如有问题,可和厂家直接联系。

以上内容由普科科技/PRBTEK整理分享, 西安普科电子科技有限公司致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售,涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、电源纹波探头、柔性电流探头、近场探头、逻辑探头、功率探头和光探头等。旨在为用户提供高品质的探头附件,打造探头附件国产化知名品牌

审核编辑:汤梓红

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