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別看一個(gè)示波器 探頭很簡(jiǎn)單，其實(shí)還是很有講究的。以下是示波器探頭的一點(diǎn)小經(jīng)驗(yàn)，供大家使用時(shí)參考一下。首先是帶寬，這個(gè)通常會(huì)在探頭上寫(xiě)明，多少M(fèi)Hz。如果探頭的帶寬不夠，示波器的帶寬再高也是無(wú)用，瓶頸效應(yīng)。
另外就是探頭的阻抗匹配。探頭在使用之前應(yīng)該先對(duì)其阻抗匹配部分進(jìn)行調(diào)節(jié)。通常在探頭的靠近示波器一端有一個(gè)可調(diào)電容，有一些探頭在靠近探針一端也具有可調(diào)電容。它們是用來(lái)調(diào)節(jié)示波器探頭的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的話，測(cè)量到的波形將會(huì)變形。
調(diào)節(jié)示波器探頭阻抗匹配的方法如下：
首先將示波器的輸入選擇打在GND上，然后調(diào)節(jié)Y軸位移旋鈕使掃描線出現(xiàn)在示波器的中間。檢查這時(shí)的掃描線是否水平(即是否跟示波器的水平中線重合)，如果不是，則需要調(diào)節(jié)水平平衡旋鈕(通常模擬示波器有這個(gè)調(diào)節(jié)端子，在小孔中，需要用螺絲刀伸進(jìn)去調(diào)節(jié)。數(shù)字示波器不用調(diào)節(jié))。
然后，再將示波器的輸入選擇打到直流耦合上，并將示波器探頭接在示波器的測(cè)試信號(hào)輸出端上(一般示波器都帶有這輸出端子，通常是1KHz的方波信號(hào))，然后調(diào)節(jié)掃描時(shí)間旋鈕，使波形能夠顯示2個(gè)周期左右。調(diào)節(jié)Y軸增益旋鈕，使波形的峰-峰值在1/2屏幕寬度左右。然后觀察方波的上、下兩邊，看是否水平。如果出現(xiàn)過(guò)沖、傾斜等現(xiàn)象，則說(shuō)明需要調(diào)節(jié)探頭上的匹配電容。用小螺絲刀調(diào)節(jié)之，直到上下兩邊的波形都水平，沒(méi)有過(guò)沖為止。當(dāng)然，可能由于示波器探頭質(zhì)量的問(wèn)題，可能調(diào)不到完全無(wú)失真的效果，這時(shí)只能調(diào)到最佳效果了。
另外就是示波器上還有一個(gè)選擇量程的小開(kāi)關(guān)：X10和X1。
當(dāng)選擇X1檔時(shí)，信號(hào)是沒(méi)經(jīng)衰減進(jìn)入示波器的。而選擇X10檔時(shí)，信號(hào)是經(jīng)過(guò)衰減到1/10再到示波器的。因此，當(dāng)使用示波器的X10檔時(shí)，應(yīng)該將示波器上的讀數(shù)擴(kuò)大10倍(有些示波器，在示波器端可選擇X10檔，以配合探頭使用，這樣在示波器端也設(shè)置為X10檔后，直接讀數(shù)即可)。當(dāng)我們要測(cè)量較高電壓時(shí)，就可以利用探頭的X10檔功能，將較高電壓衰減后進(jìn)入示波器。
另外，X10檔的輸入阻抗比X1檔要高得多，所以在測(cè)試驅(qū)動(dòng)能力較弱的信號(hào)波形時(shí)，把探頭打到X10檔可更好的測(cè)量。但要注意，在不確信號(hào)電壓高低時(shí)，也應(yīng)當(dāng)先用X10檔測(cè)一下，確認(rèn)電壓不是過(guò)高后再選用正確有量程檔測(cè)量，養(yǎng)成這樣的習(xí)慣是很有必要的，不然，哪天萬(wàn)一因?yàn)檫@樣損壞了示波器，要后悔就來(lái)不及了。
經(jīng)常有人提問(wèn)，為什么用示波器看不到晶振引腳上的波形?一個(gè)可能的原因就是因?yàn)槭褂玫氖翘筋^的X1檔，這時(shí)相當(dāng)于一個(gè)很重的負(fù)載(一個(gè)示波器探頭使用×1檔具有上百pF的電容)并聯(lián)在晶振電路中，導(dǎo)致電路停振了。正確的方法應(yīng)該是使用探頭的X10檔。這是使用中應(yīng)當(dāng)注意的，即或不停振，也有可能因過(guò)度改變振蕩條件而看不到真實(shí)的波形了。
示波器探頭在使用時(shí)，要保證地線夾子可靠的接了地(被測(cè)系統(tǒng)的地，非真正的大地)，不然測(cè)量時(shí)，就會(huì)看到一個(gè)很大的50Hz的信號(hào)，這是因?yàn)槭静ㄆ鞯牡鼐�沒(méi)連好，而感應(yīng)到空間中的50Hz工頻市電而產(chǎn)生的。如果你發(fā)現(xiàn)示波器上出現(xiàn)了一個(gè)幅度很強(qiáng)的50Hz信號(hào)(我國(guó)市電頻率為50Hz，國(guó)外有60Hz的)，這時(shí)你就要注意下看是否是探頭的地線沒(méi)連好。由于示波器探頭經(jīng)常使用，可能會(huì)導(dǎo)致地線斷路。
檢測(cè)方法是：將示波器調(diào)節(jié)到合適的掃描頻率和Y軸增益，然后用手觸摸探頭中間的探針，這時(shí)應(yīng)該能看到波形，通常是一個(gè)50Hz的信號(hào)。如果這時(shí)沒(méi)有波形，可以檢查是否是探頭中間的信號(hào)線是否已經(jīng)損壞。然后，將示波器探頭的地線夾子夾到探頭的探針(或者是鉤子)上，再去用手觸摸探頭的探針，這時(shí)應(yīng)該看不到剛剛的信號(hào)(或者幅度很微弱)，這就說(shuō)明探頭的地線是好的，否則地線已經(jīng)損壞。
通常是連接夾子那條線斷路，通常重新焊上即可，必要時(shí)可更換，注意連接夾子的地線不要太長(zhǎng)，否則容易引入干擾，尤其是在高頻小信號(hào)環(huán)境下。示波器探頭的地線夾子應(yīng)該要靠近測(cè)量點(diǎn)，尤其是測(cè)量頻率較高、幅度較小的信號(hào)時(shí)。因?yàn)殚L(zhǎng)長(zhǎng)的地線，會(huì)形成一個(gè)環(huán)，它就像一個(gè)線圈，會(huì)感應(yīng)到空間的電磁場(chǎng)。另外系統(tǒng)中的地線中電流較大時(shí)，也會(huì)在地線上產(chǎn)生壓降，所以示波器探頭的地線應(yīng)該連接到靠近被測(cè)試點(diǎn)附近的地上。
最佳示波器探頭的選擇
探頭的特性和特點(diǎn)中最重要的參數(shù)就是帶寬和輸入阻抗，它們既要與示波器的帶寬和輸入阻抗匹配，又要將對(duì)被測(cè)電路的影響減到最小。因此選擇探頭時(shí)要綜合考慮。
(1) 帶寬和上升時(shí)間
探頭的帶寬或上升時(shí)間要等于或優(yōu)于示波器的帶寬。如果觀察純正弦信號(hào)，探頭帶寬等于被測(cè)信號(hào)頻率的最高值即可;如觀察非正弦信號(hào)，探頭帶寬應(yīng)能容納被測(cè)信號(hào)的基波和最重要諧波分量。為精確地測(cè)量脈沖的上升時(shí)間和下降時(shí)間，系統(tǒng)的上升時(shí)間(示波器和探頭之和)應(yīng)該比要測(cè)量的最快的上升時(shí)間快3-5倍。
(2) 阻抗匹配
探頭的輸入阻抗要與所用示波器的輸入阻抗匹配，另外對(duì)被測(cè)電路的負(fù)載作用最少。對(duì)于低輸入阻抗的示波器，應(yīng)選擇有源探頭或50Ω輸入阻抗的探頭;對(duì)于高輸入阻抗的示波器，應(yīng)選擇×10的探頭。例如示波器的輸入阻抗是1MΩ/10pF,探頭輸入阻抗最好是10MΩ/1pF，這樣的探頭既有10倍的信號(hào)衰減，對(duì)被測(cè)信號(hào)的負(fù)載很輕，又能與示波器輸入阻抗匹配。
(3) 負(fù)載作用
減輕探頭對(duì)被測(cè)電路的負(fù)載作用。除了選擇輸入阻抗高的探頭外，還有記住探頭輸入阻抗隨頻率成反比例下降。
(4) 時(shí)間延遲的影響
每種探頭對(duì)被測(cè)信號(hào)的延遲時(shí)間存在差異，在進(jìn)行差分測(cè)量以及時(shí)間(或相位)一致性測(cè)量時(shí)，最好使用2個(gè)型號(hào)相同和電纜長(zhǎng)度相等的探頭。
(5 )良好的接地
探頭的額定頻率特性是在同軸系統(tǒng)內(nèi)測(cè)得的結(jié)果。在實(shí)際電路應(yīng)用時(shí)，往往探頭處于非同軸匹配的系統(tǒng)內(nèi)，因此探頭的接地引線要盡量減短，把串聯(lián)電感減到最小。如發(fā)現(xiàn)高阻探頭接地不良，就要考慮使用低阻同軸探頭或者與探頭匹配的適配器、連接器和夾具。
探頭對(duì)示波器測(cè)量至關(guān)重要，所以要求探頭對(duì)探測(cè)的電路影響必須達(dá)到最小，并希望對(duì)測(cè)量值保持足夠的信號(hào)保真度。如果探頭以任何方式改變信號(hào)或改變電路運(yùn)行方式，示波器會(huì)看到實(shí)際信號(hào)的失真結(jié)果，進(jìn)而可能導(dǎo)致錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果，或者誤導(dǎo)性的測(cè)量結(jié)果。通過(guò)以上介紹可知，探頭的選購(gòu)和正確使用有許多值得注意的地方，只有與示波器和被測(cè)電路都匹配良好的探頭才是您該選擇和使用的探頭。
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