安捷伦示波器探头选型指南1

探头接口
大多数安捷伦示波器探头 都 配 有 BNC 接 口 或 AutoProbe 接 口。AutoProbe 接 口 是 Infiniium 或 InfiniiVision 系 列 示 波 器 和 其 兼 容 探 头 之 间 的 智 能 通 信 和 电 源 链 路。 AutoProbe 能够识别所接探头类型， 并且按正确设置输入阻抗、衰减率、 探头功率和偏置范围。
无源探头分类
1:1 高阻抗无源探头
10:1 或 20:1 高阻抗无源探头 100:1 或 1000:1 高阻抗无源探头
特性
低电容同轴电缆 , 一端连接 ● 1 GHz 以下示波器使用最广的 ● 与高幅度信号一起使用时 ,
BNC 连接器 , 另一端为探头 探头类型
提供额外的衰减
● 与 1:1 探头相比 , 可提供更低 ● 衰减较大时 , 需要在示波器上
55 V CAT II
1000、3000、2000 X、3000 X、5000、6000、 7000、8000、9000 和 54600 系列
1.3 m
1:1, 10:1 350 MHz
1 MΩ, 5-30 pF
300 V CAT II
1000、3000、2000 X、3000 X、5000、6000、 7000、8000、9000
节 省 资 金 的 N287xA 探头可更换触针
探头类型 ( 续 ) 单端有源探头
有源探头探针旁装有内置的 小有源放大器。这种做法能得到尽 可能低的探头输入电容，通常为小 于 2 pF。如此低的电容可在高频时 得到高输入阻抗。这些有源探头有
电阻性负载和电容性负载的最佳组 合。低负载使有源探头能用于高阻 抗电路中，而无源探头会带来很高 的负载。在所有探头中，有源探头 是干扰性最低的探头。
1156A/57A/58A 1.5/2.5/4 GHz 有源探头，配 N2795A/N2796A 1/2 GHz 有 源 探 头， 配 有 N2795A/96A 内置头灯，可在探测时提供更
有 AutoProbe 接口
AutoProbe 接口、前灯和 1 MΩ 输入阻抗
好的可视性
5
探头类型 ( 续 ) 差分有源探头
的输入电容和更高的带宽
放置一个高增益放大器
何时使用 观看小信号 (<1 V)
观看 ~300 V 信号
观看 15 kV 的高压
何时不用 探测高频信号 典型带宽 达到 35 MHz 安捷伦型号 N2870A、10070D、
N2889A (1:1/10:1)
为实现 > 600 MHz 系统带宽
达到 600 MHz
N2871/2/3/5A、10073D、 10074D、 1165A、 N2862B/63B/89A/90A
进行浮动 ( 不接地 ) 测量 达到 250 MHz 10076B、N2771B
电阻分压器无源探头
● 用于测量高频、低阻 抗电路的最高带宽无 源探头
● 50 Ω 输入示波器必须 使用
高频低阻抗 (<50 Ω) 数字 电路、传输线
差分有源探头性能特性
型号 N2791A
N2891A
N2790A
衰减 10:1 或 100:1
100:1 或 1000:1
50:1 或 500:1
探头带宽 输入动态范围
25 MHz
±700 V at 100:1 ( 差分或共模 )
70 MHz
±7,000 V at 1000:1 ( 差分或共模 )
100 MHz
±300 mV (1:1); ±3 V (10:1); ±30 V (100:1) ( 带衰减 )
±20 V ( 差分 ), ±60 V ( 共模 )
单端有源探头特性
型号 N2795A N2796A 1157A 1158A
衰减 10:1 10:1 10:1 10:1
探头带宽 1 GHz 2 GHz 2.5 GHz 4 GHz
输入动态范围 0 至 ±8 V 0 至 ±8 V 0 至 ±2.5 V 0 至 ±2.5 V
应用和使用 对数字系统和模拟系统设计执行通用、高速探测
大多数示波器的输入电阻为 1 MΩ。 该输入电阻随着输入( 分路) 电容 相 并 联。 通 常 情 况 下， 衰 减 系 数 大 于 1:1 的高频率探头都具有内置的可 调 补 偿 网 络。 通 过 对 补 偿 网 络 的 调 整， 就 可 以 在 示 波 器 规 定 频 率 范 围 内 得 到 所 可 能 的 最 好 频 率 线 性 度。 探头附带的操作指南对如何调整补 偿网络以获得最佳信号保真度进行0 MHz
1 MΩ, 5-30 pF
300 V CAT II
1000, 3000, 2000 X, 3000 X, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000
1.3 m
10:1 1.5 GHz
50 Ω
8.5 V CAT I
5000、6000、7000 和所有 Infiniium 系列
安捷伦示波器探头和附件
选型指南
要实现示波器的最高使用效能，您必须根据特定的应用需 要选用适宜的探头和附件。无论您是需要便于连接到表面 贴装 IC 的高带宽、低负载的有源探头，还是需要用于测量 高电压的无源探头，安捷伦示波器有众多可供选择的优质 探头和附件。
如何选择探头
为示波器测量挑选一款适合的 探 头 并 不 难。 这 篇 应 用 指 南 为 您 提 供 作 出 最 好 选 择 决 定 的 建 议。 当 您 为 既 定 测 量 选 择 探 头 时， 需 要 考 虑 下列探头参数。
触针外形
探头必须可靠地接至和抓住测 试 点。 这 通 常 需 要 使 用 小 而 轻 的 探 头， 以 及 适 应 测 试 点 的 兼 容 触 针 或 抓钩。对于 SMT 和微细节距几何结 构的器件，这一问题尤为关键。
无源探头补偿效应 :
欠补偿
过补偿 2
正确补偿
探头类型 无源探头
“无源探头”是使用最广的示 波 器 探 头 类 型。 它 也 是 最 耐 用 和 最 经 济 的 探 头。 无 源 探 头 中 没 有 像 晶 体 管 或 放 大 器 这 类 有 源 器 件， 因 此 不需要给探头供电。
1.3 m
20:1 500 MHz
1 MΩ, 7-20 pF
300 V CAT II
1000、3000、2000 X、3000 X、5000、6000、 7000、8000、9000 和 54600 系列
1.3 m
100:1 1.5 GHz
50 Ω
21 V CAT I
5000、6000、7000 和所有 Infiniium 系列
探测高幅度、高阻抗信号
高达 6 GHz
N2874/6A、54006A
3
探头类型 ( 续 ) 无源探头
无源探头特性
型号 10070D N2870A N2889A 10073D 10074C 1165D N2862B N2863B N2871A N2872A N2873A N2890A N2874A N2875A N2876A 54006A
2m
1000:1 50 MHz
1 MΩ, 6-20 pF
DC: 15 kV AC: 10 kV 峰值 : 30 kV
1000、3000、2000 X、3000 X 5000、6000、 7000、8000、9000 系列
N287xA 探头的低电感 接地连接保持探头低 负载，以实现信号完整 性测量。
4
1.3 m
10:1 350 MHz
1 MΩ, 10-25 pF
300 V CAT II
1000, 3000, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000 和 54600 系列
1.3 m
10:1 500 MHz
1 MΩ, 10-25 pF
300 V CAT II
1000, 3000, 2000 X, 3000 X, 5000, 6000, 7000, 8000, 9000 和 54600 系列
衰减
要根据测试信号的幅度和示波 器 垂 直 灵 敏 度 范 围， 选 择 探 头 的 衰 减比 (1:1、10:1、100:1、1000:1)。
带宽 (BW)
探头的额定带宽应与示波器相 匹 配， 并 保 有 对 测 试 信 号 的 裕 量。 但 在 较 高 频 率 时， 地 线 电 感 和 输 入 电容对系统性能的影响比探头带宽 的影响更大。
最大输入电压 (Vmax)
为了确保用户安全，同时帮助用 户保护示波器输入不会受到破坏性电 压的影响及避免探头损坏，所选探头 的额定电压必须高于被测信号。
探头补偿范围
大多数无源探头的技术指标中 都列出使用无源探头时示波器的输 入 电 容 范 围。 在 选 择 无 源 探 头 时， 必须确保示波器的输入电容在探头 的 补 偿 范 围 内， 否 则 将 不 能 通 过 对 探头的调整获得经补偿的正确方波 信号。
“差分”探头是指有一正一 负两个输入端和单独地线的有源探 头 ; 它通过一端端接的 50 Ω 电缆把 输出信号传送到示波器通道。该输 出信号与两个输入端之间的电压差
成正比。差分探头用于探测相互作 参考，而不是以地电平作参考的信 号，以及观察存在大的直流偏置或 其他共模信号，如电源线噪声时的 小信号。
测量低电压信号的快速跳变
1 关于现有的 SMT 探测解决方案，请参见第 11-13 页
示波器兼容性 50-Ω AutoProbe 接口输入
50-Ω AutoProbe 接口输入
单端有源探头的优点 高带宽时更为精确的定时和电压测量 有源探头对被测电路的干扰最小
限制 有源探头比通用无源探头贵 有源探头的动态范围小 , 最大电压低 , 也不及无源探头耐用
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