示波器探头常用附件的使用方法

YPIONEER®xx先锋电子有限公司各种示波器最重要的指标是频率带宽,这通常是指示波器面板输入端在与输入阻抗匹配的情况下测得的性能.被测电路与示波器输入端之间需要通过探头连接,因此探头的频率特性对整体性能有着决定性的影响.如果把示波器比喻为人的躯干,则探头就是四肢。

四肢不灵,做事不成。

探头分有源探头和无源探头两类,有源的输入阻抗高,但带宽达不到1GHz;无源的阻抗低,但带宽可超过1GHz.无源探头最通用,约占总数的90%,通常提供10:1衰减和10MΩ输入电阻,以便与示波器的1MΩ输入电阻匹配从图1中可见,性能良好的探头有多个RC元件,其衰减比用下面公式计算:Vout/Vin=R2/(R1+R2)正确的补偿条件为:R1C1= R2(C2+C3).在此条件下频率特性最佳,校正用输入方波显示没有失真。

带探头的电缆有一根高电阻芯线，用以在高频段衰减瞬时振荡.芯线与电缆屏蔽层以及绝缘层构成分布的RC网络，需要微调电容C1调谐。

还要有一个电位器调整衰减比例，把探头校正好可以减小测量误差。

在测量快速脉冲时，应按供应商给的说明调整微调电容以改善探头性能。

要记住，用户不能补偿1:1探头的大电容(100pF左右)，它是被测电路的负载,限制探头带宽。

因此，没有1:1的有源探头。

10:1、50Ω探头比使用10:1、1MΩ探头有更大的带宽，前者可达9GHz，而后者只能到500MHz。

探头之前必须知道被测电路能否驱动足够的电流给探头，也必须知道高压无源探头能否耐受很大的dV/dt变化率。

图2中表示出三种信号，它们的dV/dt 变化率都是1000V/μs，尽管波形和幅度不同。

如果使用衰减为1：1、带宽是10 MHz的探头，会把1μs上升沿的谐波滤掉，也限制了变化率。

若要避免限制信号的变化率，被测电路在上升时间内要能供给10mA的电流对探头的100pF输入电容充电。

若把探头衰减放在10：1位置上，能把电流减小到2mA，若用100：1探头，其输入电容可小到1.5pF。

示波器及探头使用公司目前使用的示波器以数字示波器为主，分为两类，一类是福禄克（FLUKE）数字示波器，另一类是泰克（Tektronix ）,另外还有一台建伍（KENWO0D）模拟示波器。

示波器在生产和研发中都是非常重要的一种仪器，而且也是非常昂贵的一种仪器，所以正确使用示波器不仅能提高工作效率，也能减小对示波器的不合理损耗。

一、示波器基础知识♦什么叫示波器？示波器本质上是一种图形显示设备，它描绘电信号的图形曲线。

在大多数应用中，呈现的图形能够表明信号随时间的变化过程：垂直（Y）轴表示电压，水平（X）轴表示时间。

有时称亮度为Z轴。

这一简单的图形能够说明信号的许多特性，例如：信号的时间和电压值振荡信号的频率信号所代表电路的“变化部分” 信号的特定部分相对于其他部分的发生频率是否存在故障部件使信号产生失真信号的直流值（DC）和交流值（AC）信号的噪声值和噪声是否随时间变化。

♦波形测量频率和周期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。

电压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。

幅度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。

其他有些示波器还提供了测量相位、占空比、延时、上升时间等的功能。

♦示波器的分类模拟示波器本质上，模拟示波器工作方式是直接测量信号电压，并通过从左到右穿过示波器屏幕的电子束在垂直方向描绘电压。

示波器屏幕通常是阴极射线管（CRT。

电子束投到荧幕的某处，屏幕后面总会有明亮的荧光物质。

当电子束水平扫过显示器时，信号的电压是电子束发生上下偏转，跟踪波形直接反映到屏幕上。

在屏幕同一位置电子束投射频度越大，显示得也越亮。

示波器探头基础系列之五——示波器探头使用指南美国力科公司概述：本文旨在帮助读者对常用的示波器探头建立一个基本认识。

此外，我们通过一系列的例子说明探头的不正确使用如何影响测量的结果。

理解探测问题注意!连接示波器和待测物会给被测波形带来失真。

示波器上应该贴上上面类似的警告标签吗？或许是的。

示波器同其它测量仪器一样，受制于各种测量问题——显然，示波器和待测物的连接会影响到测量，使用者理解这样的影响是非常重要的。

随着示波器技术的发展，连接示波器和待测物的工具和技术已经变得非常成熟。

早期的示波器，测量带宽只有几百KHz数量级，常使用电缆连接电路。

现代示波器使用各种连接技术以最小化测量误差。

使用者应该熟悉示波器本身以及示波器连接电路的各种方法的特性和限制。

考虑示波器连接待测电路的方式如何影响测量，待测电路可以等效为包含内置电阻和电容的戴维宁等效电压源。

同样，示波器输入电路和连接部分可以被等效为负载电阻和旁路电容。

该模型如图1所示。

当示波器连接信号源时，示波器的负载效应会减小测量到的电压。

低频的损耗取决于电阻比率Rs和Ro。

对于高频时的损耗，Cs和Co成了主要因素。

另外一个影响是系统带宽由于示波器的容性负载而变小，这也会影响到动态时间量的测量，如脉冲上升时间Risetime。

图1 包括信号源和示波器的简单测量模型示波器的设计者需要从两个方面入手来减少负载效应的影响:a．高阻探头，利用有源和无源电路来减少负载效应，这些电路包括补偿衰减器或者低容值场效应晶体管缓冲放大器。

b．对于高频应用的直接连接，示波器的输入电路采用50ohm的内部端接。

在这些场合，示波器输入电路被设计成常数的50ohm负载阻抗。

低电容的探头被设计为50ohm端接来减少负载效应。

如何选择合适的探头通常，探头可以被分成三大类。

1、无源高阻探头；2、无源低阻探头；3、有源探头。

针对特定应用选择特定探头，这些探头的优点和缺点都需要被仔细考虑。

表1给出了三种探头以及它们适合的频响范围和输入电压。

通用示波器使用说明书在家电维修的过程中使用示波器已十分普遍。

通过示波器可以直观地观察被测电路的波形，包括形状、幅度、频率（周期）、相位，还可以对两个波形进行比较，从而迅速、准确地找到故障原因。

正确、熟练地使用示波器，是初学维修人员的一项基本功。

虽然示波器的牌号、型号、品种繁多，但其基本组成和功能却大同小异，本文介绍通用示波器的使用方法。

一、面板介绍1.亮度和聚焦旋钮亮度调节旋钮用于调节光迹的亮度（有些示波器称为"辉度"），使用时应使亮度适当，若过亮，容易损坏示波管。

聚焦调节旋钮用于调节光迹的聚焦（粗细）程度，使用时以图形清晰为佳。

2.信号输入通道常用示波器多为双踪示波器，有两个输入通道，分别为通道1（CH1）和通道2（CH2），可分别接上示波器探头，再将示波器外壳接地，探针插至待测部位进行测量。

3.通道选择键（垂直方式选择）常用示波器有五个通道选择键：（1）CH1：通道1单独显示；（2）CH2：通道2单独显示；（3）ALT：两通道交替显示；（4）CHOP：两通道断续显示，用于扫描速度较慢时双踪显示；（5）ADD：两通道的信号叠加。

维修中以选择通道1或通道2为多。

4.垂直灵敏度调节旋钮调节垂直偏转灵敏度，应根据输入信号的幅度调节旋钮的位置，将该旋钮指示的数值（如0.5V/div，表示垂直方向每格幅度为0.5V）乘以被测信号在屏幕垂直方向所占格数，即得出该被测信号的幅度。

5.垂直移动调节旋钮用于调节被测信号光迹在屏幕垂直方向的位置。

6.水平扫描调节旋钮调节水平速度，应根据输入信号的频率调节旋钮的位置，将该旋钮指示数值（如0.5ms/div，表示水平方向每格时间为0.5ms），乘以被测信号一个周期占有格数，即得出该信号的周期，也可以换算成频率。

7.水平位置调节旋钮用于调节被测信号光迹在屏幕水平方向的位置。

8.触发方式选择示波器通常有四种触发方式：（1）常态（NORM）：无信号时，屏幕上无显示；有信号时，与电平控制配合显示稳定波形；（2）自动（AUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时与电平控制配合显示稳定的波形；（3）电视场（TV）：用于显示电视场信号；（4）峰值自动（P-PAUTO）：无信号时，屏幕上显示光迹；有信号时，无需调节电平即能获得稳定波形显示。

教你如何使用示波器的探头（校准、夹子和接线）
最简单的探头是连接被测电路与电子示波器输入端的一根导线，复杂的探头由阻容元件和有源器件组成。

简单的探头没有采取屏蔽措施很容易受到外界电磁场的干扰，而且本身等效电容较大，造成被测电路的负载增加，使被测信号失真。

1. 探头一般是以两条一个包装，因为现在的示波器都是双通道以上的，为了区分两个通道同时测量时探头，在每根探头上都做好了区分标色，比如色环。

2. 拿到探头，先要校准，什么样的探头需要标准呢？除无衰减的探头（1:1）外，都需要校准。

校准是探头首次与一台示波器使用时必需要校准，换不同的台示波器测量时，都要校准。

3. 校准后的探头可进入测量，测量时，请注意，在不知道被测电路电压情况下，尽可能的选择探头衰减档位，这样预防高电压损坏示波器。

4. 在测试晶振等高阻抗电路时，也就是说电路对测量负载有影响时，要选择探头衰减档位测量，因为衰减档位的阻抗很高，一般10:1的探头是10M，100:1的探头是100M。

5. 测试电路时，要确保探头的接地线接地可靠，特别是高压探头没高压时更要注意，接地线的接地位置也会影响测量精度。

6. 探头内部有电子元件，所以也有耐压参数，不可以超出耐压值，否则不但会损坏探头，还可能会直接损坏示波器。

7. 探头的带宽，高频率的探头能兼容低频率的，但低频率不能测试的高频率，在选择探头时，尽量选择大于示波器的带宽，
8. 探头测试尽量选择衰减档，衰减档有电路补偿，保证测量的波形失真小，还原度高。

9. 探头前端有一个测试钩，有人为了方便，把测试钩直接钩位电路测量，这样会影响测试精度，特别在电压低及频率高的情况下影响更大，因为测试钩那段没有屏蔽，干扰很大。

目录Agilent DSO9404A示波器使用说明 (2)一．面板常用按键及旋钮功能说明 (2)1.面板旋钮功能说明 (2)2.面板按钮功能说明 (2)二．测试探头说明、选择及使用 (2)1.测试探头说明及选择 (2)2.10:1测试探头检测方法 (2)3.10:1测试探头应用（测试读取SN时SDA与SCL的波形） (3)4.电流探头校准 (4)5.使用电流探头测试冲击电流 (7)三．各通道测试参数设置 (9)1.设置步骤 (9)2.设置参数说明（Impedance、Coupling） (9)四．Trigger Setup (10)1.设置步骤 (10)2.设置参数说明（Sweep、Source、Level） (11)五．参数测量说明及方法 (11)1.光标调出步骤 (11)2.光标手动测量说明 (12)3.光标自动测量说明 (13)六．高速信号及光信号的测试 (15)1.参数设置 (15)2.测试方法 (15)七．波形存储及打开 (16)1.存储图像 (16)2.存储波形 (17)3.打开波形 (18)4.清除打开的波形 (18)八．示波器的维护及保养 (19)附件（Agilent 9000系列示波器技术资料） (19)附件（RIGOL DS6000系列数字示波器用户手册） (19)Agilent DSO9404A示波器使用说明一．面板常用按键及旋钮功能说明1.面板旋钮功能说明2.面板按钮功能说明Single:专用单次采集按钮提供更好的控制方式，方便捕获特别事件。

Auto Scale:快速显示任何模拟或数字的活动信号，并自动设置垂直、水平和触发控制。

Touch：切换触摸屏功能。

Default Setup：恢复示波器系统默认设置。

Source：信号源选择按钮。

Slop：触发方式选择按钮（上升沿，下降沿，上升下降沿）。

Sweep：切换示波器运行模式（Auto跟Trigger）。

Menu：快速调出Trigger Setup设置界面。