導(dǎo)讀：小編認(rèn)為電子工程師的牛人們都是技術(shù)牛人，而且更技術(shù)牛人們都是將技術(shù)與方法共同利用起來，然而好的方法肯定是離不開好的工具，下面小編想要給燒友們介紹下示波器探頭原理及種類。

任何使用過示波器的人都會(huì)接觸過探頭，通常我們說的示波器是用來測(cè)電壓信號(hào)的(也有測(cè)光或電流的，都是先通過相應(yīng)的傳感器轉(zhuǎn)成電壓量測(cè)量），探頭的主要作用是把被測(cè)的電壓信號(hào)從測(cè)量點(diǎn)引到示波器進(jìn)行測(cè)量。

要選擇合適的探頭，首要的一點(diǎn)是要了解探頭對(duì)測(cè)試的影響，這其中包括2部分的含義：1/探頭對(duì)被測(cè)電路的影響；2/探頭造成的信號(hào)失真。理想的探頭應(yīng)該是對(duì)被測(cè)電路沒有任何影響，同時(shí)對(duì)信號(hào)沒有任何失真的。遺憾的是，沒有真正的探頭能同時(shí)滿足這兩個(gè)條件，通常都需要在這兩個(gè)參數(shù)間做一些折衷。

為了考量探頭對(duì)測(cè)量的影響，我們通?？梢园烟筋^模型簡(jiǎn)單等效為一個(gè)R、L、C的模型，把這個(gè)模型和我們的被測(cè)電路放在一起分析。

首先，探頭本身有輸入電阻。和萬用表測(cè)電壓的原理一樣，為了盡可能減少對(duì)被測(cè)電路的影響，要求探頭本身的輸入電阻Rprobe要盡可能大。但由于Rprobe不可能做d到無窮大，所以就會(huì)和被測(cè)電路產(chǎn)生分壓，實(shí)際測(cè)到的電壓可能不是探頭點(diǎn)上之前的真實(shí)電壓，這在一些電源或放大器電路的測(cè)試中會(huì)經(jīng)常遇到。

其次，探頭本身有輸入電容。這個(gè)電容不是刻意做進(jìn)去的，而是探頭的寄生電容。這個(gè)寄生電容也是影響探頭帶寬的最重要因素，因?yàn)檫@個(gè)電容會(huì)衰減高頻成分，把信號(hào)的上升沿變緩。通常高帶寬的探頭寄生電容都比較小。

理想情況下 Cprobe 應(yīng)該為 0，但是實(shí)際做不到。一般無源探頭的輸入電容在 10pf 至幾百 pf 間，帶寬高些的有源探頭輸入電容一般在 0.2pf 至幾 pf 間。

下面我們以最近特別火爆的5-PWR應(yīng)用軟件為例給燒友們介紹下用探頭測(cè)試的效果。

測(cè)量結(jié)果

● Results標(biāo)簽顯示了選擇的諧波標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)諧波和三階諧波幅度、THD-F、THD-R、RMS值和通過/未通過狀態(tài)。

● 可以選擇各個(gè)諧波，測(cè)量值在結(jié)果標(biāo)簽、條形圖和結(jié)果表之間鏈接起來。

● 諧波表包括：

o 選擇的諧波標(biāo)準(zhǔn)

o 諧波數(shù)和頻率

o 幅度 (RMS)：諧波測(cè)得的 RMS 幅度值，單位為 dBμA 或 A

o 幅度 (%)：相對(duì)于基礎(chǔ)頻率的諧波測(cè)得幅度

o 相位：相對(duì)于頻率基準(zhǔn)的諧波相位，單位為度

o 極限：指定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的諧波極限

o 狀態(tài)：預(yù)一致性測(cè)試通過 / 失敗狀態(tài)

o 裕量：實(shí)測(cè)值與極限之差

● 電流諧波可以用分貝微安 (dBμA) 或安培 (A) 為單位顯示

圖為使用 5-PWR 進(jìn)行開關(guān)損耗測(cè)量。把瞬時(shí)功率的電流和電壓相乘，可以得到上方軌跡（橙色）。損耗測(cè)量在瞬時(shí)功率 波形上執(zhí)行。每個(gè)損耗區(qū)域都用帶顏色的標(biāo)記標(biāo)出，標(biāo)記與測(cè)量標(biāo)簽對(duì)應(yīng)。底部波形是經(jīng)過開關(guān)的電壓和流經(jīng)開關(guān)的電流。

效率

器件或產(chǎn)品效率高，是當(dāng)今激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境中決定成敗的一個(gè)關(guān)鍵因素。高級(jí)功率測(cè)量和分析軟件可以簡(jiǎn)便地測(cè)量功率轉(zhuǎn)換 (AC-DC,●AC-AC,●DC-DC,●DC-AC) 產(chǎn)品的效率。

對(duì)擁有最多 3 個(gè)輸出的功率產(chǎn)品，高級(jí)功率測(cè)量和分析軟件使得設(shè)計(jì)人員可以立刻測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)的效率，加快測(cè)試和驗(yàn)證速度。

如上圖顯示了擁有 1 個(gè)輸入和 3 個(gè)輸出的 AC-AC 轉(zhuǎn)換器上的效率測(cè)量結(jié)果，其中使用演示電路板和數(shù)學(xué)信號(hào)仿真多輸出器件。我們測(cè)量（在本例中仿真）了每個(gè)輸入和輸出的電壓和電流：

● Ch3:輸入電壓

● Ch4:輸入電流

● Ch7:輸出 1 電壓

● Ch8:輸出 1 電流

● Math3:輸出 2 電壓

● Math4:輸出 2 電流

● Math6:輸出 3 電壓

● Math7:輸出 3 電流

應(yīng)用會(huì)計(jì)算被測(cè)器件的各種效率和總效率，在結(jié)果標(biāo)簽中顯示。還可以打開結(jié)果表，用 .MHT 或 PDF 格式保存報(bào)告。

生成報(bào)告

數(shù)據(jù)采集、歸檔和文檔管理通常是設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中繁瑣而又必要的任務(wù)。5-PWR 配有一個(gè)報(bào)告生成工具，在實(shí)踐中可以輕松編制測(cè)量結(jié)果文檔。

通過使用示波器的 "Saveas"（另存為）功能，可以生成、并在示波器屏幕上顯示指定布局的報(bào)告成品。

小結(jié)

通過結(jié)合使用 5-PWR 應(yīng)用與 5 系列 MSO示波器，工程師可以迅速進(jìn)行準(zhǔn)確的、可重復(fù)的測(cè)量，而且設(shè)置時(shí)間非常短。最重要的是，他們不需要進(jìn)行手動(dòng)計(jì)算，示波器應(yīng)用完成了計(jì)算工作。通過使用截圖和報(bào)告，工程師可以簡(jiǎn)便地提供儀器設(shè)置方式、波形和測(cè)量結(jié)果等完整的文檔。

小黑板重點(diǎn)內(nèi)容：

哪款探頭適合您的應(yīng)用？

在與適當(dāng)?shù)墓β侍筋^相結(jié)合時(shí)，5 系列 MSO 示波器實(shí)現(xiàn)了最好的功率測(cè)量性能。5 系列 MSO 配有 TekVPI 探頭接口，在示波器和探頭之間實(shí)現(xiàn)通信。

做電源測(cè)試時(shí)你總會(huì)遇到這些難題：

如何準(zhǔn)確測(cè)量微小信號(hào)？

如何進(jìn)行多路信號(hào)測(cè)試？

主要功率損耗點(diǎn)在哪？

如何提高電源效率？