示波器探頭是示波器外部的電路器件，其作用是從被測電路中探測信號，當(dāng)探頭接入被測電路后，探頭會成為測試電路的一部分，而探頭和示波器相連接，探頭又會成為示波器測量系統(tǒng)的一部分。所以探頭的電路設(shè)計(jì)非常重要。由于探頭中存在分布電容和分布電感，尤其在進(jìn)行高頻信號測量的時候會使信號的頻率特性變差。

探頭補(bǔ)償是什么?

探頭補(bǔ)償是調(diào)整探頭電容以補(bǔ)償示波器固有輸入電容的影響的過程。為確保測量結(jié)果具有優(yōu)異的準(zhǔn)確性或線性，需要對探頭進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。

圖1 探頭補(bǔ)償

為什么要補(bǔ)償示波器探頭？

創(chuàng)建電路并使用示波器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償示波器探頭是非常重要的，否則測量結(jié)果將不精確。

對比分別使用補(bǔ)償探頭和補(bǔ)償不足或補(bǔ)償探頭的測量，顯示即使在低頻下也有明顯的幅度變化。探頭補(bǔ)償不當(dāng)會導(dǎo)致脈沖信號的上升和下降時間的變化。而且這些誤差會隨著頻率的增加而加劇。

要想補(bǔ)償探頭，連接示波器的通道1輸入與位于示波器前面板的探頭補(bǔ)償測試端子之間的一個探頭。連接示波器通道2輸入與相同的探頭補(bǔ)償測試端子之間的第二個探頭。不要忘了將兩個探頭的地線連接到示波器前面板的接地端子。

之后，將兩個輸入通道的探頭衰減因數(shù)設(shè)置為10:1 (10比1)。注意，某些高端示波器將檢測是否已連接10:1探頭，然后自動為您設(shè)置探頭衰減因數(shù)。 接著，設(shè)置每個通道的V/div設(shè)置和sec/div設(shè)置，以便在示波器顯示屏上顯示 一個或兩個周期的探頭補(bǔ)償信號。示波器探頭補(bǔ)償信號通常是一個1 kHz方波，因此 適當(dāng)?shù)膕ec/div設(shè)置應(yīng)為200μsec/div。

圖2 調(diào)整每個無源探頭的探頭補(bǔ)償。

如圖2所示，使用一個小一字螺絲刀調(diào)整每個探頭的可調(diào)補(bǔ)償電容器，以使兩個波形都是"平坦"的響應(yīng)。這個可調(diào)的電容器在探針附近或是探頭的一部分， 靠近它插入的示波器BNC輸入端。

示波器無源探頭補(bǔ)償效應(yīng)

欠補(bǔ)償

過補(bǔ)償

正確補(bǔ)償

示波器探頭補(bǔ)償范圍

大多數(shù)無源探頭的技術(shù)指標(biāo)中都列出使用無源探頭時示波器的輸入電容范圍。 在選擇無源探頭時，必須確保示波器的輸入電容在探頭的補(bǔ)償范圍內(nèi)，否則無法通過調(diào)整探頭，獲得經(jīng)補(bǔ)償?shù)恼_方波信號。 大多數(shù)示波器的輸入電阻為 1 MΩ。該輸 入電阻與輸入（分路）電容并聯(lián)。通常情況下，衰減系數(shù)大于 1:1 的高頻率探頭都內(nèi)置有可調(diào)補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。通過對補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整，就可以在示波器規(guī)定頻率范圍內(nèi)得到盡可能最好的頻率線性度。

示波器探頭補(bǔ)償步驟-了解如何在進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)整探頭

必須補(bǔ)償每個示波器的無源探頭，以便與它所連接的示波器通道的輸入特征匹 配。一個補(bǔ)償有欠缺的探頭可能會導(dǎo)致明顯的測量誤差。