為什么經(jīng)驗(yàn)老道的工程師都要在測(cè)試前調(diào)整一下探頭的檔位呢,？不同檔位除了輸入阻抗,、帶寬、上升時(shí)間等不同之外,，還有個(gè)很重要的參數(shù)是輸入電容,，它對(duì)于被測(cè)信號(hào)究竟有多大的影響,？

　　探頭的輸入電容對(duì)于高頻信號(hào)有很大的影響，信號(hào)頻率越高,，影響也就越大,，具體有何影響呢,？

　　一、探頭負(fù)載效應(yīng)

　　簡(jiǎn)單來說,，探頭的負(fù)載效應(yīng)就是在用探頭測(cè)電路中的其中兩點(diǎn)的波形時(shí),，在兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)中接入了一個(gè)負(fù)載，而這個(gè)負(fù)載的大小,，會(huì)直接影響電路的狀態(tài),，造成測(cè)量結(jié)果的不正確性。

　　每個(gè)示波器探頭都有其輸入阻抗,，這個(gè)阻抗是特性阻抗,，不僅僅是電阻，還包含了電容和電感等,。由于探頭引入的額外負(fù)載,，所以探頭接入被測(cè)電路后，會(huì)從信號(hào)中汲取能量,，實(shí)際上就會(huì)影響被測(cè)電路,，最惡劣的后果就是電路本來是正常工作的，引入示波器探頭后卻不正常了,，此時(shí)容易得出與事實(shí)相反的結(jié)論,。因此我們?cè)谶M(jìn)行分析測(cè)量時(shí)必須考慮到探頭的負(fù)載特性及測(cè)試電路的阻抗匹配。

　　探頭在×1檔位時(shí),，信號(hào)直接進(jìn)入示波器,，這類探頭在測(cè)試點(diǎn)處將其自身的電容（包括電纜的電容）與示波器的輸入阻抗連在了一起，這就是探頭的負(fù)載效應(yīng),。

　　圖1 x1檔結(jié)構(gòu)模型

　　當(dāng)信號(hào)頻率升高時(shí),，探頭的容性負(fù)載效應(yīng)就變得更加顯著。x1檔位輸入電容通常為55±10pF,，此時(shí)等同于在被測(cè)電路上加了一個(gè)低阻抗負(fù)載,，在輸入電容為50pF時(shí)，若測(cè)試10MHz的信號(hào),，根據(jù)容抗計(jì)算公式：Xc(Cp) = 1/（2×π×f×C）,，此時(shí)容抗約為318Ω，且x1檔時(shí)帶寬較低,，測(cè)試出的結(jié)果是不準(zhǔn)確的,。

　　二、調(diào)整探頭檔位的原因

　　下圖是無源電壓探頭x10檔的原理圖,，其中,，Rp (9 MΩ)和C1位于探頭尖端內(nèi)，調(diào)節(jié)補(bǔ)償電容C3使得探頭和示波器通道RC乘積相匹配，這樣就能保證顯示出來的波形正常,，不會(huì)出現(xiàn)過補(bǔ)償或欠補(bǔ)償狀況,。

　　圖2 x10檔結(jié)構(gòu)模型

　　此時(shí)示波器輸入信號(hào)衰減為被測(cè)入信號(hào)的1/10。對(duì)于較高頻率的輸入信號(hào),容抗對(duì)于信號(hào)的影響會(huì)大于阻抗,。例如,，探頭在x10檔時(shí)，輸入阻抗為10MΩ,，輸入電容10pF,，輸入信號(hào)的頻率為100MHz，此時(shí),，探頭輸入容抗為Xc(Cp) = 1/（2×π×f×C）=159Ω,，此時(shí)容抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于探頭阻抗，信號(hào)電流更多的會(huì)通過輸入電容提供的低阻回路,，而高阻回路等效為旁路,。

　　探頭作為測(cè)試的第一環(huán)節(jié)，能否將信號(hào)高保真的傳輸至示波器是能否準(zhǔn)確測(cè)試分析的重點(diǎn),，所以,，在測(cè)試較高頻率信號(hào)時(shí)，需注意探頭的帶寬和輸入電容是否合適,，下表為ZDS2000系列示波器標(biāo)配探頭參數(shù),。

　　表1  ZP1025S探頭參數(shù)