許多工程師需要驗證他們的產品在不同工作溫度條件下的性能。迄今為止，極限溫度測試要求工程師在非指定溫度范圍內使用探頭，從而會損壞探頭。無論是有源還是無緣探頭，大部分探頭具有指定的工作溫度范圍，從0至50攝氏度。新型Agilent N2797A極限溫度有源探頭可在更寬泛的溫度范圍（-40至85℃）內工作，且不會受損。工程師能夠在溫度艙內使用探頭和探測附件，探頭適配夾和示波器位于溫度艙外。

可靠性溫度測試在電子設計流程中非常重要。它有助于在早期檢測產品故障；確定合理的校準/保修時間；了解產品在極端溫度條件下的長期性能。電子行業把溫度劃分為三個等級。首先是所謂的標準范圍或商用級，在0℃至+40℃范圍內產品可以獲得全面的質保。–45℃至+80℃是一個更嚴苛的溫度范圍，通常用于消費電子產品的極限測試。最后是極限溫度范圍，通常用于軍事、汽車和航空航天行業，范圍為–55℃至+150℃。

在對電子產品執行環境測試時，測試工程師通常面臨著一個困境：探測系統必須能夠像產品一樣適應嚴峻的環境條件。例如，車載設備的強化壽命測試需要在-55℃至+150℃溫度范圍內進行。迄今為止，極限溫度測試要求工程師在非指定溫度范圍內使用探頭，從而會損壞探頭。無論是有源還是無緣探頭，大部分探頭具有指定的工作溫度范圍，從0至+50℃。同軸電纜介質材料的熱膨脹會使這些常規探頭受損。塑料外殼在+60℃以上的溫度就會開始變形。隨著溫度向極限范圍靠攏，有源探頭放大器的頻率響應開始下降。圖1顯示了在高溫老化測試之后，普通同軸電纜的外部屏蔽出現故障。

圖1：在120℃高溫下完成了環境測試，常規探頭受損。

圖2顯示了在環境艙內進行多次熱循環之后，對探頭連接器進行X光纖檢測。同軸電纜中的介質材料會收縮，把中心探針從插座中拔出。這種降級最終會引起直流不連續性。

圖2：熱循環引起的探頭連接器故障。

與其在環境艙內放入脆弱的探頭，測試工程師往往使用延長電纜連接目標和示波器。然而，這種方法存在嚴重不足。首先，它極大地限制了帶寬，由于延長輸入電纜的寄生電感和電容還會引起非平坦頻率響應。典型地線的電感是1nH/mm.一米長的延長線會在探測路徑中產生大約1μH感抗，從而導致測量帶寬低至幾kHz范圍。另一個問題是電磁耦合所引起的信號失真越來越明顯。延長線越長，耦合路徑也就越長。隨著設計復雜程度的加深，電磁噪聲源密度也在提高。延長線的功能類似于接收天線，能夠有效地在測量路徑中耦合電磁噪聲。最后，延長線還會給被測電路增添額外的負載。有時候，這種負載太過明顯。例如，典型FR4 50Ω同軸電纜具有20pF/米的負載。對于高阻抗電路，過高的負載會使信號嚴重失真，從而引起功能故障。

工程師可選擇低成本、高阻抗的無源探頭。無源探頭的輸入阻抗通常為10 MΩ，電容負載是10至15 pF.其負載效應低于采用延長線的常規探頭。然而，其帶寬通常限制在500 MHz，端接示波器的1 MΩ輸入時。目前電子設計中的大多數應用要求更高的帶寬。傳統無源探頭的工作溫度范圍是0至+50℃，通常無法滿足強化壽命測試的測量溫度要求。

為應對這種測量需求，要求使用帶附件的有源探頭，以滿足帶寬要求和嚴苛的測試條件。為此，安捷倫提供業界首款低成本、高阻抗的輸入有源探頭解決方案。Agilent N2797A極限溫度單端有源探頭允許工程師直接把堅固的探頭放入環境艙，從而使測試點和第一個放大器之間的信號路徑保持在最低水平。寄生電感（一般低于幾nH）和探頭負載（一般低于1pF）降至最低，使得探測帶寬高達1.5 GHz.探頭配有特定的高溫同軸電纜、高溫硅橡膠皮套和堅固的探頭放大器，可在-40℃至+85℃范圍內操作，能夠滿足大多數商業和工業級電子環境測試的要求。

圖3：探頭的輸入特征會隨著延長線而顯著變化，因而使用延長線會產生嚴重的測量精度問題。

圖4：N2797A極限溫度有源探頭應用在環境艙內，在極端條件下進行可靠的測量。