示波器探頭結構及其使用技巧分析

一、示波器探頭結構

1.探頭結構

以日常使用較多的LP-16BX探頭為例，其典型結構如圖1所示，它的一端具有一個(gè)掛鉤，檢測波形時(shí)可以鉤到電路的元件引腳上，掛鉤外有一個(gè)護套，內有彈簧。檢測時(shí)用手將護套拉下，掛鉤才露出來(lái)。

圖1 LP-16BX探頭結構示意圖

2.接地環(huán)和接地夾

探頭中間有一個(gè)接地環(huán)和接地夾，用于與被檢測的電路地線(xiàn)相連。使用時(shí)如果沒(méi)有正確接地，就不能正常檢測波形。

3.衰減轉換開(kāi)關(guān)

在探頭的尾部有一個(gè)衰減轉換開(kāi)關(guān)，旋轉下部的套筒形旋鈕可以進(jìn)行x1擋或x10擋的選擇。在手柄下部標有選擇指示，x10擋即表示檢測送入的信號被衰減1/10，因此示波器上觀(guān)測的值要乘以10。

4.BNC型插頭

探頭通過(guò)電纜將信號送到示波器的信號輸入端，探頭電纜的另一端有一個(gè)BNC型插頭，在插頭的部分有一個(gè)校正電容器的調整端。如圖2所示。

圖2 LP-16BX探頭校正電容的位置示意圖

5.探針

如圖3左邊所示，當逆時(shí)針旋轉掛鉤護套，取下護套以后，就可以將掛鉤部分卸下來(lái)，露出探頭的探針，如圖4-15右邊所示。這樣，在檢測密度很高的電路板時(shí)，可用探針點(diǎn)到檢測部位，以免與其他元件短路。

圖3 LP-16BX探頭結構示意圖

6.在x10擋測量

示波器探頭在x10擋具有高阻抗和低電容量的特性，但是輸入電壓的幅度被衰減為1/10，在測量時(shí)注意這個(gè)特點(diǎn)，即

測量的電壓值=示波器靈敏度(V/DIV)mes;屏幕幅度x10

例如，示波器靈敏度擋為1 V/DIVx屏幕幅度為SDIVx10，則測量電壓值應為50V。

注意：在x10擋測量信號波形，必須調整探頭上的電容器，使方波的頂部平直。

7.在x1擋測量

在x1擋測量，實(shí)際上就是將被測量信號直接送到示波器而沒(méi)有衰減。因此，輸入電容量比較大，約為250 pF。測量時(shí)必須考慮這個(gè)因素。

二、示波器探頭的使用

別看一個(gè)示波器探頭很簡(jiǎn)單，其實(shí)還是很有講究的。以下是 圈圈使用示波器探頭的一點(diǎn)小經(jīng)驗，供大家使用時(shí)參考一下。 首先是帶寬，這個(gè)通常會(huì )在探頭上寫(xiě)明，多少MHz。如果探頭 的帶寬不夠，示波器的帶寬再高也是無(wú)用，瓶頸效應。

另外就是探頭的阻抗匹配。探頭在使用之前應該先對其阻抗 匹配部分進(jìn)行調節。通常在探頭的靠近示波器一端有一個(gè)可調電 容，有一些探頭在靠近探針一端也具有可調電容。它們是用來(lái)調 節示波器探頭的阻抗匹配的。如果阻抗不匹配的話(huà)，測量到的波 形將會(huì )變形。調節示波器探頭阻抗匹配的方法如下：首先將示波 器的輸入選擇打在GND上，然后調節Y軸位移旋鈕使掃描線(xiàn)出現在 示波器的中間。檢查這時(shí)的掃描線(xiàn)是否水平(即是否跟示波器的 水平中線(xiàn)重合)，如果不是，則需要調節水平平衡旋鈕(通常模 擬示波器有這個(gè)調節端子，在小孔中，需要用螺絲刀伸進(jìn)去調節。

數字示波器不用調節。然后，再將示波器的輸入選擇打到直流 耦合上，并將示波器探頭接在示波器的測試信號輸出端上(一般 示波器都帶有這輸出端子，通常是1KHz的方波信號)，然后調節 掃描時(shí)間旋鈕，使波形能夠顯示2個(gè)周期左右。調節Y軸增益旋鈕， 使波形的峰-峰值在1/2屏幕寬度左右。然后觀(guān)察方波的上、下兩 邊，看是否水平。如果出現過(guò)沖、傾斜等現象，則說(shuō)明需要調節 探頭上的匹配電容。用小螺絲刀調節之，直到上下兩邊的波形都 水平，沒(méi)有過(guò)沖為止。當然，可能由于示波器探頭質(zhì)量的問(wèn)題， 可能調不到完全無(wú)失真的效果，這時(shí)只能調到最佳效果了。

另外就是示波器上還有一個(gè)選擇量程的小開(kāi)關(guān)：X10和X1。當選擇X1檔時(shí)，信號是沒(méi)經(jīng)衰減進(jìn)入示波器的。而選擇X10檔時(shí)，信號是經(jīng)過(guò)衰減到1/10再到示波器的。因此，當使用示波器的X10 檔時(shí)，應該將示波器上的讀數擴大10倍(有些示波器，在示波器端可選擇X10檔，以配合探頭使用，這樣在示波器端也設置為X10 檔后，直接讀數即可)。當我們要測量較高電壓時(shí)，就可以利用探頭的X10檔功能，將較高電壓衰減后進(jìn)入示波器。另外，X10檔的輸入阻抗比X1檔要高得多，所以在測試驅動(dòng)能力較弱的信號波形時(shí)，把探頭打到X10檔可更好的測量。但要注意，在不確信號電壓高低時(shí)，也應當先用X10檔測一下，確認電壓不是過(guò)高后再選用正確有量程檔測量，養成這樣的習慣是很有必要的，不然，哪天萬(wàn)一因為這樣損壞了示波器，要后悔就來(lái)不及了。經(jīng)常有人提問(wèn)，為什么用示波器看不到晶振引腳上的波形?一個(gè)可能的原因就是 因為使用的是探頭的X1檔，這時(shí)相當于一個(gè)很重的負載(一個(gè)示波器探頭使用mes;1檔具有上百pF的電容)并聯(lián)在晶振電路中，導致電路停振了。正確的方法應該是使用探頭的X10檔。這是使用中應 當注意的，即或不停振，也有可能因過(guò)度改變振蕩條件而看不到 真實(shí)的波形了。

其實(shí)示波器具有什么功能在最大程度上取決于示波器探頭的種類(lèi)，如果你探頭是只能探測電子波動(dòng)的，那你這臺示波器就只能夠探測電子的活動(dòng)，或者說(shuō)你給你的示波器裝上了一個(gè)磁場(chǎng)探頭，那么一些通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的物質(zhì)變化，就能夠被你的示波器探測到，總體上說(shuō)來(lái)，示波器的工作原理就是通過(guò)探頭將過(guò)程與變化產(chǎn)生的物理變化因素轉化成電流輸入示波器中，最后以圖形的形式顯示在我們的眼睛前。