示波器培训PPT课件

1、 姓名：刘邈 专业：天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室 博士研究生 主要负责项目： 高铁列车动态限界仪硬件系统 wMPS室内工件三维精密定位系统 大型断路器在线质量检测系统曾多次参与各类国际、国内各类电子设计竞技比赛并获奖，具有丰富的电子电路设计、精密测量仪器设计及使用经验。嘉宾介绍第1页/共77页第一章：示波器基本概念-用途与功能 示波器是形象地显示信号随时间变化波形地仪器，是一种综合的信号特性测试仪，是电子测量仪器的基本种类。什么是示波器电压表，电流表，功率计频率计，相位计脉冲特性，阻尼振荡示波器的用途工程师的眼睛工程师的眼睛准确地显示波形准确地显示波形，保证信号完整性测量保证信号完

2、整性测量第2页/共77页讲义提纲基本概念 用途介绍 数字与模拟示波器比较 几种典型波 波形测量参数指标与功能 带宽指标 采样率指标 实时/等效采样 存储深度 触发方式基本使用 面板操作 LCD显示 触发的设定 探头的增益 探头的类型注意事项 示波器校正 有关浮动测量 交流耦合与直流耦合的区别实例讲解 开关电源测量 交流电压测量 编码器脉冲输出测量第3页/共77页第一章：示波器基本概念-用途与功能简介 示波器的主要功能是：精确地再现时间和电压幅度的函数波形。用它可以即时地观察电压幅度相对时间的变化情况，从而获得波形的质量信息，如幅度和频率，波形，不同波形的时间和相位的关系。示波器主要功能第4页/

3、共77页第一章：示波器基本概念-用途与功能简介可观察的信号举例重复周期信号单次/瞬态信号重复周期信号中的异常波形调制信号串行数字通讯信号视频信号低频脉冲群数据串第5页/共77页第一章：示波器基本概念-用途与功能简介示波器的典型结构比较放大器水平放大器垂直放大器延迟线触发器显示放大器多路分解器采集存储器y微处理器显示存储器A/D显示放大器采集光栅显示存储器A/D显示数字磷光微处理器NEWNEW第6页/共77页第一章：示波器基本概念-数字与模拟示波器比较 测量的目标是相同，实际结构上内部采用不同技术，所以它们的表现形式并不相同。数字示波器与模拟示波器数字技术的发展赋予示波器更多波形捕获能力，更多的

4、数学运算功能，它可以是一台具有波形显示的功率计，可以进行波形参数分析，它还能存储各种波形以及相关信息普通数字示波器的缺点 量化误差 由于采样率不够，造成信号频域混叠模拟示波器的缺点 只有纯粹的视觉信息 闪烁，丢失 带宽提高困难 只有边沿触发，无预触发 第7页/共77页第一章：示波器基本概念-波的概念 正弦波是波形的基本组成，任何非正弦波都可视成是基波和无数不同频率的谐波分量组成。 例如：方波是由基波以及3，5，7，9次谐波分量递加而成。 1次（基波） 3次 5次7次 方波(2500次)F(x)=2E/ (sin(t)+1/3sin(3 t)+1/5sin(5 t)+1/7sin(7 t)+)

5、对于非正弦波由最小值过渡到最大值的时间越短，所含的谐波分量也就越多，波形所含谐波的频率也越高。 对于脉冲波占空比越小，波形所含谐波就越多，谐波频率分量也越高。波的组成第8页/共77页第一章：示波器基本概念-波的概念 非正弦波是由基波加无数次谐波所构成。包含的谐波越多，波形越近似方波。 例：100M方波是由3次、5次、7次.合成，3次 谐波频率为300M、5次谐波频率为500M.示波器带宽不足导致波形失真幅度衰减幅度衰减波形失真波形失真第9页/共77页第一章：示波器基本概念-波的概念 由于任何非正弦波都可视为无数正弦波组成，因此谐波分量的多少将直接影响波形的形状。为保证波形不失真，考虑按基波幅度

6、的10以上谐波为影响波形的重要因素选择示波器带宽。波形的主要谐波分量正弦波 无谐波分量方 波1:9三角波1:3脉冲波（占空比50）1:9脉冲波（占空比25）1:14脉冲波（占空比10）1:26第10页/共77页第一章：示波器基本概念-波的概念波形测量参数50%90%10%VmaxVminVp-pVhiRise Time+Width-WidthVlo100%FallTime幅值正向超调负向超调频率1/周期第11页/共77页第一章：示波器基本概念-波的概念 不断重复的信号具有频率特性。频率的单位是赫兹（Hz），表示一秒时间内信号重复的次数。成为周期每秒。重复信号也具有周期特性，即信号完成一个循环所

7、需要的时间量。周期和频率互为倒数关系，即1/ 周期等于频率，同理1/ 频率等于周期。 波形的频率和周期 第12页/共77页第一章：示波器基本概念-波的概念 电压是电路两点间的电势能或信号强度。有时把地线或零电压作为参考点。如果测量的是波形从最高峰值到最低峰值的电压值，则称为电压的峰值- 峰值。有效值（Vrms）是峰峰值（Vpp）的0.707倍。 我们平时说的相电压220V、线电压380V，是有效值。 波形的电压表征 第13页/共77页第一章：示波器基本概念-波的概念 幅度是指电路两点间电压量。幅度通常指被测信号以地或零电压为参考时的最大电压。如图所示的波形的幅度为1V，而电压的峰值- 峰值为2

8、V。 波形的幅度 第14页/共77页第一章：示波器基本概念-波的概念 参照正弦波很容易理解相位。正弦波的电压值是基于圆形运动的。一个圆的度数是360，而正弦波的一个周期也是360。为描述经过的周期数，可以参照正弦波的相位的角度。相移用来描述两个不同相似信号在时间上的差值。图中，标号为“电流”的波形比标号为“电压”的波形超前90，因为两者到达同一点刚好相差1/4 周（360o/4 = 90）。在电子学中，相移比较普遍。 波形的相位 第15页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要指标看懂示波器型号和规格最大采样率最大采样率第16页/共77页 数字示波器带宽也称为模拟带宽，指示波器前端输入放大器的

9、带宽，相当于一个低通滤波。定义为在幅频特性曲线中，随正弦波频率的增加，信号的幅度下降到3dB(70.7)，此时的频率点称为示波器的带宽。、幅频特性曲线0dB(100%)-3dB(70.7%)仪器带宽fV第二章：指标与功能-示波器主要指标示波器带宽第17页/共77页 在波形的主要谐波分量中提到过，如果要对波形进行准确测量应该让示波器的带宽大于波形的主要谐波分量。因此对于正弦波可以要求示波器的带宽大于波形的频率，但是对应非正弦波则要求示波器的带宽大于波形的最大主要谐波频率。 对于带宽带来的波形影响具体表现在以下两方面： 由于低带宽导致的主要谐波分量消失，使原本规则的波形呈圆弧状接近正弦波。 低带宽

10、给波形的上升时间和幅度的测量带来较大的误差。带宽对波形的影响第二章：指标与功能-示波器主要指标第18页/共77页 下列图示为一个10MHz的方波在200MHz带宽和10MHz带宽示波器上的显示效果图。带宽对波形的影响正确失真200M带宽10M带宽-3dB70.7%第二章：指标与功能-示波器主要指标第19页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要指标带宽对波形的影响例：测量10.5MHz的方波在20MHz带宽限制的情况下的显示150MHz带宽限制的情况下的显示结果示波器所显示的波形第20页/共77页 大多数示波器中存在限制示波器带宽的电路。限制带宽后，可以减少显示波形中不时出现的噪声，显示的波形

11、会显得更为清晰。请注意，在消除噪声的同时，带宽限制同样会减少或消除高频信号成分。第二章：指标与功能-示波器主要指标示波器的带宽限制功能第21页/共77页 低通频率上限频率上限-3dB 高通高通 带阻带阻 带通带通-3dB频率下限频率下限-3dB频率下限频率下限频率上限频率上限-3dB频率下限频率下限频率上限频率上限.频率上限频率上限频率上限频率上限频率上限频率上限频率下限频率下限频率下限频率下限频率下限频率下限第二章：指标与功能-示波器主要指标数字滤波幅频特性第22页/共77页上升时间通常定义为信号从上升跳变沿的10到90的时间长度。示波器的上升时间则与其带宽有直接关系其关系式：T上 升0.3

12、5 / 示波器带宽（1GHZ以下）带宽与上升时间90%10%上升时间第二章：指标与功能-示波器主要指标第23页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要指标多快才是足够快?What you dont know. .can hurt you! 等于信号的上升时间 2 倍于信号的上升时间 3 倍于信号的上升时间 5 倍于信号的上升时间示波器自身上升时间41%12%5%2%显示得出被测信号的幅度衰减第24页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要指标采样过程 等间隔进行采样及A/D转换 顺序存储采样数据 读取采样数据以构建波形第25页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要指标 实时采样在一次触发事件

13、期间捕获所有用于重建波形的样本点，它要求采样率至少为被测波形最高频率分量的5倍。 如上图所示， 表示第一次触发所采样的数据点，并且一次就完成一个采样过程实时采样第26页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要指标 等效采样是在多个触发事件上捕捉样本点，要求输入的波形为重复波形。对于每个触发事件示波器会捕捉多个样本点，并把它们与原已捕捉的样本点组合到一起。 如上图所示， 第1，2，3次触发事件所采样的数据点，1，2，3次触发相互间隔错开。等效采样第27页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要指标 等效采样 可以通过低采样率实现对高频重复信号的采样。 可以达到高采样率采样。 不可对非周期信号进行

14、等效采样。（进行单次触发时得设置采样方式为实时采样） 实时采样 不仅是重复信号，对于非重复性信号非常适合。 对高频信号，如果采样率不够得进行正弦内插。 结合上述特点，可根据实际信号选择合适的采样方式以更完美的观测信号。两种采样特点比较第28页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要指标 存储深度是指在波形存储器中存储波形样本的数量。 存储深度与采样的联系: 波形存储时间存储深度/采样率 从上式可以看出波形存储时间与采样率成反比关系，存储深度固定的情况下，采样率越高（时基档位越高），存储的时间越短采样率存储深度（4K）当前屏幕（2.4K）第29页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要指标混淆是

15、指当采样率低于实际信号最高频率2倍（耐奎斯特频率）时所出现的一种现象。如下图，由于采样率低于实际信号的频率，导致结果采集的波形频率低于实际信号频率。这种信号频率与实际信号不同，它却能表示正确的波形形状，往往还具有正确的幅度。 抑制混淆的方法：打开混淆抑制。手动较小时基，提高采样率。混淆现象实际信号实际信号混淆信号混淆信号第30页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要功能 示波器的存储由两个方面来完成： 触发信号和延时的设定确定了示波器存储的起点； 示波器的存储深度决定了数据存储的终点。 记录时间记录长度 / 采样率波形的存储触发点延时时间记忆长度起点终点第31页/共77页第二章：指标与功能-

16、示波器主要功能 定义：一个波形记录是指可被示波器一次性采集的波形点数。 最大的记录长度由示波器的存储容量决定，要增加存储容量才能增加记录长度。 记录长度和观看波形细节有关 记录时间记录长度 / 采样率 举例：TDS3012B，记录长度10K约为10000点 时基与采样率的关系记录长度第32页/共77页第三章 基本使用-示波器的触发和信号存储 触发电路的作用就是保证每次时基扫描或采集的时候，都从输入信号上与定义的相同的触发条件开始，这样每一次扫描或采集的波形就同步，可以每次捕获的波形相重叠，从而显示稳定的波形，或保证单次信号的捕获 触发是使重复信号稳定显示 对单次信号进行捕获 对重复信号中的异常

17、波形和单次事件中的特殊波形进行隔离捕获 触发基本概念第33页/共77页第三章 基本使用-示波器的触发和信号存储 示波器的触发电路主要用于帮助对对所要的波形进行定位。根据不同的信号特征和测量目的，可以选择不同的触发类型。但是，最常用的还是边沿触发： 波形进入触发比较器的正输入端，在这里与另一个输入端上的触发电平电压进行比较。触发比较器有上升沿输出和下降沿输出。当您的波形的上升沿穿越触发电平时，上升沿比较器输出变为高，而下降沿输出变为低。当波形的下降沿穿越触发电平时，上升沿输出变为低，而下降沿输出变为高。示波器使用您选择的输出作为触发输出。触发基本概念第34页/共77页第三章 基本使用-示波器的触

18、发和信号存储u触发电路的作用就是保证每次时基在屏幕上扫描的时候，都从输入信号上与定义的触发点相同的点开始，这样每一次扫描的波形就同步的，从而显示稳定的波形，见图b/c；没有触发电路在屏幕上看到的将会是具有随机起点的很多波形杂乱重叠的图象，见图a 。u触发是使用示波器最麻烦的一点，示波器提供了许多触发方式，可根据测量问题加以应用。u作为数字示波器来说，触发实际上参与了确定波形的存储起点。示波器的触发321不正常触发不正常触发正常触发正常触发abc第35页/共77页第三章 基本使用-示波器的触发和信号存储 自动：即使没有触发，自动模式也能引起示波器的扫描。如果没有信号的输入，示波器中的定时器触发扫

19、描。有信号显示信号，没有信号显示水平基线。 正常：当输入信号不能满足触发条件时，不扫描，示波器没有任何显示。只有当输入信号满足设置的触发点条件时，才进行扫描，并将最后捕获到的信号冻结显示在屏幕上。如符合触发条件，再次进行捕获，清除上次信号，保留冻结此次的波形。 单次：当输入的单次信号满足触发条件时，进行捕获（扫描），将波形存储和显示在屏幕上。此时再有信号输入示波器不予理会。需要进行再次捕获必须进行单次设置。 滚动（扫描）：模式是一种可以应用于全连续显示的方式，可以用示波器来代替图表记录仪来显示慢变化的现象，如化学过程、电池的冲放电周期或温度对系统性能的影响等。数字示波器触发显示方式在实际应用中

20、，采用正常触发模式即使触发以很慢的速率发生，也能观测感兴趣的内容。对低重复的信号捕获是非常有意义。第36页/共77页第三章 基本使用-示波器的触发和信号存储 由于示波器的输入信号经放大器分两路，一路进入A/D采样器；一路到触发电路，形成触发信号。 触发耦合是触发信号与触发电路的耦合方式，就像垂直系统输入一样，可为触发信号选择各种耦合方式。这些设置对消除触发噪声很有用处，噪声的消除可以避免错误的触发。耦合方式： 直流耦合（默认）：触发信号直接连到触发电路 交流耦合：触发源通过一个串联的电容连到触发电路起到隔直作用 HF抑制：使触发信号通过低通滤波器以抑制高频分量，这意味即使一个低频信号中包含很多

21、高频噪声，仍能使其按低频信号触发。 LF抑制：使触发源信号通过一个高通滤波器以抑制其低频成分。这意味即使一个高频信号中包含很多低频噪声，仍能使其按低频信号触发。这对于显示包含很多电源交流信号时情况是很有用处的。触发耦合第37页/共77页第三章 基本使用-直流与交流耦合 交流耦合就是通过隔直电容耦合，去掉了直流分量 。直流耦合就是直通，交流直流一起过，并不是去掉了交流分量。 比如：在3V的直流电平上叠加一个1Vpp的弦波，如果用直流耦合，看到的是以3V为基准，+/-0.5V的正弦波；如果用交流耦合，看到的是以0V为基准，+/-0.5V的正弦波。交流耦合与直流耦合的区别第38页/共77页第三章 基

22、本使用-示波器的触发和信号存储 脉宽触发是让示波器通过寻找波形中比其它脉冲宽、窄或相等的脉冲来确认脉冲宽度触发。 如上图，由于信号在波形的沿上都具有触发点，如果采用正常的边沿触发方式将无法准确捕捉到关心的异常脉宽的信号。 采用脉宽触发功能，监视脉冲宽度，通过与设置脉宽进行比较（、=），达到捕捉异常脉冲的功能。脉宽触发触发电平关心信号关心信号第39页/共77页第三章 基本使用-示波器的触发和信号存储 一组序列脉冲在采用正常的边沿触发方式下，由于每次触发时，触发点位于不同脉冲的上升沿上，因此波形显示混乱。触发释抑 触发点,分别表示不同的触发点。 ,分别对应,不同触发点所采集的波形。正常触发的显示效

23、果图一组脉冲序列第40页/共77页第三章 基本使用-示波器的触发和信号存储 触发释抑通过控制释抑时间触发电路重新启动的时间，可使复杂的波形稳定显示。如下图，使用触发释抑让触发点总是位于脉冲序列的某个同一脉冲上。触发释抑 触发点,分别表示不同的触发点。 ,分别对应,不同触发点所采集的波形。触发释抑，波形稳定显示释抑时间第41页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要功能 双触发: 可单独使用主 (A) 触发系统，或者添加 B 触发来捕获更加复杂的事件。也可一起使用 A 和 B 触发来设置等待时间或等待事件触发。 逻辑触发: 可使用两个信号之间的布尔条件进行触发。可使用逻辑触发来分析数字电路或异步

24、状态机中的问题。 脉冲触发: 可在满足某个定时或阈值条件的信号上进行触发。可使用脉冲触发来分析数字电路中总线争用的问题，或者总线收发器、传输线路以及运算放大器中的问题。 视频触发: 可在视频场或行上触发，以查看标准视频信号的稳定显示。 交替触发: 可从编号最低的活动通道至编号最高的活动通道，按顺序使用每个活动通道作为触发源。 内置外部触发: 所有型号都有一个外部触发输入。四通道型号的外部触发连接器位于示波器后面。两通道型号的外部触发连接器位于前面板上。其它触发功能第42页/共77页第三章 基本使用-示波器的触发和信号存储 数字示波器的一个最显著特点在于它容许用户观看触发位置之前的事件，其称之为

25、预触发。这是因为数据被连续地存储到内存中，直到触发事件发生，并且采样数据达到存储深度一次触发结束为止。 触发点之后的数据称之为延迟触发。同时可以变更触发位置，以改变延迟触发和预触发的数据长度。触发位置预触发延迟触发第43页/共77页第三章 基本使用-示波器的触发和信号存储 数字示波器的一个最显著特点在于它容许用户观看触发前的事件，这是因为数据被连续地存储到内存中，同时触发事件在数据量足够后停止采集。 只有数字示波器才有触发位置控制，它代表的是波形记录中的水平位置。 变更水平触发位置，可以允许你采集触发事件以前的信号，称为预触发。这样，可以确定触发点前面部分和后面部分所包含的可视信号的长度。预触

26、发和触发位置Post-TriggerPre-TriggerTrigger第44页/共77页第三章 基本使用-示波器的触发和信号存储 预触发是一个有价值的处理故障的工具，如果故障间歇地发生，可以利用预触发来解决这样的问题，记录故障发生前的事件，很可能找到原因， 由于电路器件对信号的延时效应，其他方面应用如 ：开关特性输入和输出瞬态特性以输出信号触发来观看研究输入的小信号预触发和触发位置毛刺预触发单次采样捕捉事件前的毛刺第45页/共77页第三章 基本使用-示波器的触发和信号存储预触发和触发位置毛刺预触发单次采样 其他方面应用如 ：开关特性输入和输出瞬态特性，以输出信号触发来观看研究输入的小信号。捕

27、捉毛刺第46页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要功能 Wave Alert 波形异常检测: 这种功能将当前波形与以前波形进行比较，自动检测异常波形。Wave Alert 设置示波器的响应方式：异常时停止、异常时蜂鸣、将异常波形保存到 USB 闪存驱动器。这对于捕获信号毛刺和间歇性波形错误是非常有用的。 独立采样通道: 这种功能通过每个通道上的单独的ADC，保证精确的定时测量。每个数字化器均可以最大取样速率进行取样；所有通道上的采集始终同时进行，从而在每个通道上提供完整单次带宽。 正常采集: 这种功能采集 10,000 点波形以捕获水平细节，然后即可使用缩放 功能来分析细节。功能介绍：采集

28、功能第47页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要功能 快速触发采集: 此功能每秒可采集最多 3400 个波形（500 点模式），因此可看到快速变化的信号或间歇性信号不规则。 预触发: 可以捕获在触发点之前发生的信号。可将触发点定位在采集的开始位置、结束位置或者之间的任何位置。 延迟: 可将采集延迟，使其在触发点之后开始。如果希望在触发点之后的某个时间采集信号，则可使用延迟功能。 峰值检测: 这种功能甚至在较慢的时基设置上也可查看窄至 1 ns 的脉冲。峰值检测可帮助查看信号中的噪声和毛刺。 功能介绍：采集功能第48页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要功能 平均: 可在信号上应用平均功

29、能，从而消除不相关的噪声并提高测量精度。 包络: 可使用包络功能来捕获和显示信号的最大变化。 波形数学函数: 可使用波形数学函数对波形进行加减乘除。例如，可使用数学函数来分析差分信号或计算电源波形。 FFT 分析: 可使用 FFT（快速傅立叶变换）测量将时域信号转换为频率分量进行分析。 功能介绍：信号处理功能第49页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要功能 数字荧光: 数字荧光示波器可清晰显示信号中的强度调制。示波器自动覆盖后续采集，然后将其衰减，从而模拟在模拟示波器中 CRT 荧光的显示和余辉。这种功能可产生具有强度梯度的波形显示，从而展示出强度调制中包含的信息。 信号预览: 在设置单次

30、采集时，可使用预览功能优化控制设置。在调节控制时，会修改当前采集以显示下次采集的预览。功能介绍：显示功能第50页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要功能 光标: 可使用光标进行单个电压、时间和频率测量。 自动测量: 可从自动波形测量列表中进行选择，可以自动测出信号平均值，峰峰值等常规量。可通过改变参考电平或者添加测量选通对测量进行自定义。 XY 模式光标: 可使用光标在 XY 波形上进行测量功能介绍：光标测量功能第51页/共77页第二章：指标与功能-示波器主要功能 e*Scope 基于 Web 的远程控制: 无论在一个房间内还是在世界的其他地方，都可通过 Internet 访问TDS300

31、0C 示波器。 内置以太网: 可通过内置的 10BaseT 以太网端口将 TDS3000C 示波器连接到网络或 Internet，进行 e*Scope 访问或将屏幕图像打印到网络打印机。 自动设置: 可使用 Autoset（自动设置）快速设置垂直、水平和触发控制，以获得有用的显示。 单次序列: 一个按钮设置触发参数以纠正单次采集（或单序列采集）的设置。 探头支持: 在特定应用中可使用标准探头或选择可选探头功能介绍：便利功能第52页/共77页第三章 基本使用-面板操作示波器面板操作第53页/共77页第三章 基本使用-面板操作第54页/共77页第三章 基本使用-面板操作第55页/共77页第三章 基

32、本使用-面板操作第56页/共77页第三章 基本使用-LCD显示识别显示器中的项第57页/共77页第三章 基本使用-探头相关 探头是在一个测试点或信号源和一台示波器之间做的物理及电路的连接，探头对于被测回路，必须有最小的影响，同时对想要测量地信号应保证足够的保真度。 在理想世界中，理想的探头将提供下列关键的属性：连接简单和便利绝对的信号保真度、零信号源极负载完全的噪音抗扰性 实际上，一根 100 MHz 探头或示波器被设计为在高至 100 MHz 的频率范围内进行测量。在信号频率高于指定带宽时进行测量会导致不可预知的测量结果。为了合理精确地测量脉冲上升或下降时间，探头和示波器的上升时间之和应该是

33、 35 倍快于被测脉冲 。理想的探头 第58页/共77页第三章 基本使用-探头相关探头的结构移去探头钩头及接地线探头转接头接于示波器的CAL BNC输出端探头前端导线示波器输入端调整探头补偿电容无源探头 ( 标准配备 )：无源探头必须作校正 ( 电容补偿 )，以确保电压量测值之准确性。第59页/共77页第三章 基本使用-探头相关无源电压探头 无源探头由电线和接头组成，并且，当需要补偿或衰减时，还有电阻器与电容器。探头没有有源的部件-晶体管或放大器，并且不需供电源给探头。常用无源探头的最大测量的电压大约在400500 伏特附近(直流+ 交流峰值)。 探头分类第60页/共77页第三章 基本使用-探

34、头相关有源电压探头 有源探头通常包含有源器件，例如晶体管。通常，有源设备是一只场效应晶体管( FET )有源的场效应管探头一般具有从500 兆赫至高达 4 GHz 的带宽。有源探头的线性动态范围通常是从 0.6 V 到10V。差分探头 差分信号是相互作为参考，而不是以地为参考 探头分类第61页/共77页第三章 基本使用-探头相关高压探头 我们可以定义高压为：任一超过典型通用的10X 无源探头安全使用的电压。 另一方面，高压探头能测量的电压最大高达 20，000 伏特。 如图：20kV直流电，40KV脉冲，带宽75兆HZ探头分类第62页/共77页第三章 基本使用-探头相关电流探头 电流通过导线引

35、起导线周围电磁场的形成。电流探头感应这一场的强度， 并且转换为电压信号由示波器测量 探头分类第63页/共77页第三章 基本使用-探头相关光电探头 光电探头就是一个光电转换器。在光学一侧，探头的选择必须匹配专用的光学连接器和被测量设备的光纤类型或光学模式。在电学一侧，遵循标准的探头与示波器匹配标准。其他探头 除了上述所列的“标准的”探头类型，也有许多特别的探头及探头系统。包括： 抗恶劣环境探头，它被设计为可以超过一个很宽的温度范围内操作。 温度探头，它被设计为用来测量器件和热量产生单元的温度。 用于探测微距设备如多片模块、混合电路、集成电路等所用的探测站和有探头伸缩臂探头分类第64页/共77页第

36、三章 基本使用-探头相关看懂探头的指标第65页/共77页第三章 基本使用-探头相关 示波器探头在使用时，要保证地线夹子可靠地接地(被测系统的地，非真正的大地)，不然测量时，就会看到一个很大的50Hz的信号，这是因为示波器的地线没连好，而感应到50Hz工频而产生的。探头的接地第66页/共77页第三章 基本使用-探头相关地线第67页/共77页第三章 基本使用-探头相关 地环路自感等效电路 探头对电路的影响第68页/共77页第三章 基本使用-探头相关 示波器探头的地环路自感严重影响测量信号 上升时间,并可能导致谐振 减小地环路面积是减小地环路自感最有效的方法减小地环路自感的方法第69页/共77页第三章 基本使用-探头相关 地环路可以用作电磁波检测器,以检测电路中电磁辐射源的位置地环路可用作检测器第70页/共77页第三章 基本使用-探头相关 探头前端手柄上有一个量程选择的小开关，当选择1挡时，信号是没经衰减进入示波器的：而选择10挡时，信号是经过衰减110再到示波器的。因此，当使用示波器的10挡时，应该将示波