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大多數工程師低估了探頭的重要性。沒有探頭，示波器就不能發揮任何作用。探頭使您能夠觀察被測設備（DUT）現狀。目前，市場上有數百個探頭可供選擇，但為您的特定測量選擇合適的探頭以獲得準確的觀測結果是非常重要的。許多工程師認為示波器標配的無源探頭足夠好，但事實并非如此。如果您的應用程序使用了錯誤的示波器探頭，則可能會錯過重要事件，得到錯誤的測量結果。

使用何種示波器探頭的探測方法，對您在屏幕上看到的測量結果的準確性有很大影響。在進行測量之前，您應該主動了解其他工程師過去出現的錯誤，從中吸取經驗教訓：

如果您不知道應該關注示波器探頭的哪些關鍵技術指標，那么就不可能確定自己的需求。技術資料通常包含大量數字列表。哪些才是您需要關注的？

人們最熟悉的技術指標就是帶寬。探頭的帶寬范圍從直流一直到大約30 GHz。對帶寬的一個常見誤解是以為帶寬越大，可以看到的數據就越多。但事實并非總是如此。隨著帶寬的增加，許多關鍵技術指標都會發生變化，它們也是需要考慮的重要因素。

圖2.不斷提高的帶寬如何影響其他關鍵技術指標。

噪聲在各個頻率之間均勻分布。這意味著探頭帶寬越高，引入的頻率越多，進入信號的噪聲也越多。為了防止發生這種情況，您應該根據下一節中介紹的計算方法，只使用需要的帶寬。而且，還需要借助更專業化的探頭來測量更高頻率。當然，這需要加大開發力度，才能為敏感元件創造出如此專業化但成本較高的產品。使用帶寬超過需求的探頭可能會帶來額外的成本、工作量和噪聲，這些要素可能會大大地影響您的測量結果。

各類探頭都有優點和缺點，對于您所進行的特定測試，您需要選擇更合適的探頭。充分理解關鍵技術指標，理解其對您的意義，將使探頭選型變得更加容易。我們認為，與其查看技術資料中那些冗長的技術指標列表，不如研究文檔其余部分更重要。

第2個錯誤：選擇的探頭帶寬不合適

如果使用的探頭帶寬不正確，那么您可能會遺失信號細節，或者為系統引入不必要的噪聲。為了加深理解，我們先來討論帶寬的意義。探頭帶寬本質上就是3 dB點。3 dB點是指探頭輸出相對于標稱響應減少3 dB時的頻率。

圖3.3 dB點的顯示結果。

假設用1:1探頭測量1 Vpp的低頻正弦波。由于您使用的是1:1探頭，因此進入示波器的探頭輸出將等于設備輸入探頭的實際信號。但是，如果繼續增加此1 Vpp信號的頻率，那么最終您將到達一個點，在該點上探頭輸出遠遠小于輸入探頭的實際信號。當您

看到示波器屏幕上的輸出相對于1 Vpp輸入降為0.7 Vpp時，那么就表示您到達了3 dB點，因為相對于其標稱響應，輸出減少了3 dB。

圖4.隨著頻率增加出現3 dB點的示例。

現在您已經了解了3 dB點理論，您可以利用它來改善測試。選擇適合探頭的第一步是了解信號的帶寬。要確定信號帶寬（BW），可以使用以下簡單公式：如果我們測量的是10％和90％的閾值，則信號帶寬等于上升時間除以0.35。如果測量的是20％和80％的閾值，則信號帶寬等于上升時間除以0.22。

計算完信號帶寬后，可根據以下兩個經驗選擇探頭帶寬：

–探頭帶寬應該比模擬應用中最快的正弦波頻率高3倍

–探頭帶寬應該比數字應用的最高數字時鐘速率快5倍

根據這些快速計算方法，您可以大致確定何種探頭帶寬適合您的應用。隨著上升時間加快，信號帶寬隨之增加，這意味著您需要帶寬更高的探頭。但請記住，帶寬過高也會帶來麻煩。

另一種考慮帶寬的方法是以諧波為基礎。一般而言，探頭帶寬越高，捕捉到的諧波越多，二者都會使信號精度稍有提高。如下面圖5所示，原始信號為黃色跡線，一階諧波為綠色跡線。您可以看到，它們具有相同的周期和占空比，但一階諧波的上升沿明顯較慢，并且拐角非常圓滑。藍色跡線顯示一階和三階諧波，其上升沿較快，角點變得更清晰。但在圖像的底部，我們可以看到一階、三階和五階諧波。其邊沿平緩，拐角銳利，信號頂部和底部有很多細節。帶寬越高，波形將顯露出越多的細節。