深入解析有源探頭及其在電源測量中的應(yīng)用

　　很多初級工程師在用多個(gè)探頭進(jìn)行電源測量時(shí)，剛開機(jī)電源產(chǎn)品就“炸機(jī)”，甚至示波器也發(fā)生損壞。今天我們一起探討一下主要原因。

　　無源探頭大多有很寬的電壓測試范圍，帶寬也可以做到幾百兆甚至上GHz 。除此之外，大多數(shù)的無源探頭在設(shè)計(jì)的時(shí)候還兼顧了耐用，防摔，堅(jiān)固等特性。

　　在實(shí)際測量中，很多時(shí)候需要一種探頭，它既有非常高的帶寬，同時(shí)還有很高的輸入阻抗，這就需要有源探頭來實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橛性刺筋^中有專門的放大器電路，放大器需要供電，所以我們也稱之為有源探頭。

　　有源探頭是一種高頻測試技術(shù)，用于測量高速數(shù)字和模擬電路的性能參數(shù)。與普通被動探頭相比，有源探頭具有更高的輸入電阻、更低的干擾和更大的帶寬。

　　什么是示波器有源探頭?

　　如果您的示波器帶寬超過 500 MHz，可能或應(yīng)該使用有源探頭。雖然價(jià)格較高，但是當(dāng)您需要高帶寬性能時(shí)，有源探頭還是您的最佳選擇。有源探頭比無源探頭價(jià)格較高，并且其輸入電壓有限，但是由于它們的電容負(fù)載顯著降低，因而能使您更深入地觀察快速信號。

　　顧名思義，有源探頭需要有探頭電源。許多先進(jìn)的有源探頭使用智能探頭接口，該接口可提供電力，以及充當(dāng)兼容探頭與示波器之間的通信鏈路。通常，探頭接口能夠識別連接的探頭類型，并且按正確設(shè)置輸入阻抗、衰減率、探頭功率和偏置范圍。

　　有源探頭有哪些分類?

　　常見的有源探頭分為單端有源探頭和差分有源探頭，前者一般會留有一個(gè)接地插孔，通過地線可以連接被測電路。但這種結(jié)構(gòu)通常會造成環(huán)路面積較大，其環(huán)路電感會限制測量帶寬的使用，造成無法測量高帶寬的信號。差分有源探頭的好處是使用了差分放大器，可以直接測量高速信號或傳輸線上的差分信號，同時(shí)也有很好的共模抑制比，使得我們可以測量幾十G 赫茲的高帶寬信號。

　　通常情況下，您會選擇使用單端有源探頭測量單端信號(以接地為參考的電壓)，使用差分有源探頭測量差分信號(正電壓與負(fù)電壓之比)。差分探頭中的信號連接之間的有效接地面比大部分單端探頭中的接地連接更理想。這個(gè)接地面將探針接地有效地連接到被測件(DUT)接地，連接阻抗非常小。因此在測量單端信號時(shí)，差分探頭可以獲得比單端探頭更精確的測量結(jié)果。

　　Keysight In?niiMax 1130B 探頭系列探測系統(tǒng)使用專為手動點(diǎn)測、插座式連接或焊入式連接優(yōu)化的可互換探頭，只需通過一個(gè)探頭放大器便可進(jìn)行差分或單端探測。

　　許多先進(jìn)的有源探頭使用智能探頭接口，該接口可提供電力，以及充當(dāng)兼容探頭與示波器之間的通信鏈路。

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