示波器探頭（3）

現代的高帶寬有源探頭都采用分離式的設計方法，即：探頭放大器與探頭附件部分分開(kāi)。這樣設計的好處是：
1、支持更多的探頭附件，使得探測更加的靈活；
2、保護投資，最貴的是探頭放大器（一個(gè)探頭放大器可以支持多種探測方式，以前需要幾個(gè)探頭來(lái)實(shí)現）；同時(shí)探頭附件保護探頭放大器（探頭附件即使損壞，價(jià)格也相對便宜）；
3、這種設計方式容易實(shí)現高帶寬。
這些探頭附件，主要包括以下幾種：
1、點(diǎn)測探頭附件（包括：?jiǎn)味它c(diǎn)測和差分點(diǎn)測）；
2、焊接探頭附件（包括：?jiǎn)味撕附雍筒罘趾附?，分離式的ZIF焊接）；
3、插孔探頭附件；
4、差分SMA探頭附件（示波器一般直接支持SMA連接，但是如果被測信號需要上拉如HDMI，則必須使用SMA探頭附件）。

探頭附件的電路結構如下圖所示：
1、在探頭附件尖端部分會(huì )有一對阻尼電阻（一般82ohm），這對阻尼電阻的作用是消除探頭附件尖端部分的電感的諧振影響；
2、探頭尖端部分的后面是25Kohm的電阻，這個(gè)電阻決定了探頭的輸入阻抗（直流輸入阻抗即電阻：?jiǎn)味?5Kohm，差分50Kohm），這個(gè)電阻使得被測信號傳輸到探頭放大器部分的功率是非常小的，不至于對被測信號有較大影響。
3、25Kohm的電阻后面是同軸傳輸線(xiàn)部分，這個(gè)傳輸線(xiàn)負責把小信號傳輸到放大器。這個(gè)傳輸線(xiàn)的長(cháng)度可以很長(cháng)，也可以很短，中間可以加衰減器，也可以加耦合電容。
4、同軸傳輸線(xiàn)連接到放大器，放大器是50ohm匹配的（差分100ohm匹配）。


有源探頭為了保持探頭的精確度，需要工作在恒溫狀態(tài)，所以探頭放大器不能放置到高低溫箱里進(jìn)行高低溫環(huán)境下被測電路板的測試。從探頭附件結構中可見(jiàn)中間的50ohm傳輸線(xiàn)的長(cháng)短不影響探測，所以可以用很長(cháng)的同軸電纜或擴展同軸電纜，讓這個(gè)同軸電纜伸進(jìn)高低溫箱里進(jìn)行高低溫換進(jìn)下被測電路板的測試。如下圖是N5450A擴展電纜，使用N5381A焊接探頭附件，可以工作在-55°到150°溫度范圍。
使用N5450A擴展電纜和N5381A探頭附件，使用1169A 12GHz探頭放大器，在-55°和150°環(huán)境下的頻響曲線(xiàn)如下圖所示，可見(jiàn)能夠滿(mǎn)足高速信號測試的要求。