選擇合適的探頭時(shí)，首先需要分析測量任務(wù)。待測電路是否接地（需要使用單端探頭還是差分探頭）？信號的最大頻率可能是多少（需要多大的帶寬）？最大輸入電壓可能是多少？

差分或單端測量

差分探頭 適用于以下情況：待測電路不接地、開關(guān)電源的電壓測量或差分信號之間的低噪聲測量。雖然沒有原因表明差分探頭不可用于接地電路，但對于此類應(yīng)用，單端探頭的性能更為卓越：輸入阻抗更高，輸入電容更低，動態(tài)范圍也更大。

帶寬和上升時(shí)間

選擇探頭時(shí)，帶寬是最重要的參數(shù)之一。帶寬決定探頭可以精確測量的實(shí)際最大頻率；在指定的最大頻率下，所顯示信號的強(qiáng)度將比實(shí)際強(qiáng)度降低 3 dB 以上（大約降低 30%）。為確保準(zhǔn)確顯示信號，示波器和探頭的最大頻率必須遠(yuǎn)高于最大待測頻率。測量數(shù)字信號時(shí)，測量帶寬應(yīng)為時(shí)鐘頻率的 3 到 5 倍；調(diào)試數(shù)字設(shè)計(jì)時(shí)，使用 3 倍帶寬已足夠。對于數(shù)字接口的一致性測試，帶寬必須是時(shí)鐘頻率的 5 倍。

測量快速上升的信號（例如測量開關(guān)電源的特性）時(shí)，示波器顯示屏上會出現(xiàn)陡峭斜坡，此時(shí)示波器和探頭的上升時(shí)間非常重要。為確保精確測量，示波器和探頭的上升時(shí)間應(yīng)比待測脈沖的上升時(shí)間少五分之一至三分之一。

動態(tài)范圍

探頭的動態(tài)范圍決定最大可測輸入電壓。動態(tài)范圍針對直流電壓進(jìn)行規(guī)定，通常會隨著信號頻率增加而降低。差分探頭的共模和差模動態(tài)范圍也存在區(qū)別。共模動態(tài)范圍規(guī)定單個(gè)差分輸入的有效輸入電壓范圍，并根據(jù)接地參考進(jìn)行測量。差模動態(tài)范圍規(guī)定最大可測輸入差分電壓。

為準(zhǔn)確測量具有快速上升/下降時(shí)間的大振幅信號，必須在高測量頻率下提供充足的大動態(tài)范圍。測量直流開關(guān)電源的殘余紋波時(shí)，還必須測量具有大直流分量的極微弱信號。為獲得完整的模數(shù)轉(zhuǎn)換器分辨率，現(xiàn)代探頭提供選件以饋入直流偏移。

使用高壓探頭時(shí)，操作人員的人身安全是重點(diǎn)考慮因素。因此，高壓探頭具有特殊絕緣和其他保護(hù)機(jī)制，以防止意外接觸。這些探頭的特性包括最大接地電壓和測量分類。測量分類定義操作人員受到保護(hù)的測量環(huán)境。探頭僅用于其定義的測量類別環(huán)境下。

被測設(shè)備負(fù)載

測量系統(tǒng)不得使被測電路過載，以防止削弱信號，并確保不會損壞被測設(shè)備的功能。使用具有高輸入阻抗和低輸入電容的探頭是關(guān)鍵。產(chǎn)生的輸入阻抗在很大程度上取決于頻率，在探頭的截止頻率下通常低于 500 Ω。

無源探頭 輸入阻抗通常為 10 MΩ，輸入電容一般超過 10 pF。有源探頭的輸入電容一般約為 1 pF。連接被測設(shè)備時(shí)，需要選擇合適的探頭附件。長引腳和引線會增加電容和電感，降低最大測量帶寬，并導(dǎo)致脈沖邊沿出現(xiàn)過度過沖和振蕩效應(yīng)。

廣泛的功能和探頭附件

除了性能參數(shù)之外，還應(yīng)該考慮可簡化日常任務(wù)的補(bǔ)充性探頭功能。羅德與施瓦茨的許多有源探頭均包含集成式數(shù)字電壓表或微控按鈕。電壓表可用于查看電壓，無需更改任何連接。微控按鈕可進(jìn)行配置，以直接通過探頭控制示波器。

各種附件便于靈活連接測試點(diǎn)，讓操作人員的日常工作更加簡單，并有助于防止出現(xiàn)測量錯(cuò)誤。可用附件包括剛性和彈簧探頭尖端、點(diǎn)測式套件、適配器和延長引線。羅德與施瓦茨為所有探頭提供全面附件。

什么是電源完整性探頭？

電源完整性探頭 專用于測量直流電源路徑上的較小交流電成分。電源完整性探頭的衰減因子通常為 1:1，因此產(chǎn)生的測量噪聲極低。部分電源完整性探頭提供最高 ±60 V 的內(nèi)置偏置，便于充分利用示波器的垂直靈敏度（利用示波器模數(shù)轉(zhuǎn)換器的更多位數(shù)），進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確、噪聲更低的測量。此外，使用偏置測量不同于交流耦合或隔直器件，能夠直觀顯示直流成分和漂移。電源完整性探頭提供最高 2 GHz 帶寬，具備緩慢的滾降特性，有助于捕獲高頻瞬態(tài)信號和耦合信號。高輸入阻抗（通常為 50 KΩ）可最大程度地降低對所測電源路徑信號的干擾。

差分探頭的工作原理是什么？

差分探頭可測量任意兩個(gè)測量點(diǎn)之間的信號電平之差。單端探頭可測量單個(gè)測量點(diǎn)與地電位之間的信號電平之差。差分探頭尤其常用于測量高頻信號或振幅極低的信號（接近噪聲基底）。差分探頭需要使用差分放大器，以將兩個(gè)信號之差轉(zhuǎn)換為可發(fā)送至（單端）示波器輸入端的電壓。

功率電子測量需要使用何種探頭？