導讀：小編認為電子工程師的牛人們都是技術牛人，而且更技術牛人們都是將技術與方法共同利用起來，然而好的方法肯定是離不開好的工具，下面小編想要給燒友們介紹下示波器探頭原理及種類。

任何使用過示波器的人都會接觸過探頭，通常我們說的示波器是用來測電壓信號的(也有測光或電流的，都是先通過相應的傳感器轉成電壓量測量），探頭的主要作用是把被測的電壓信號從測量點引到示波器進行測量。

要選擇合適的探頭，首要的一點是要了解探頭對測試的影響，這其中包括2部分的含義：1/探頭對被測電路的影響；2/探頭造成的信號失真。理想的探頭應該是對被測電路沒有任何影響，同時對信號沒有任何失真的。遺憾的是，沒有真正的探頭能同時滿足這兩個條件，通常都需要在這兩個參數間做一些折衷。

為了考量探頭對測量的影響，我們通常可以把探頭模型簡單等效為一個R、L、C的模型，把這個模型和我們的被測電路放在一起分析。

首先，探頭本身有輸入電阻。和萬用表測電壓的原理一樣，為了盡可能減少對被測電路的影響，要求探頭本身的輸入電阻Rprobe要盡可能大。但由于Rprobe不可能做d到無窮大，所以就會和被測電路產生分壓，實際測到的電壓可能不是探頭點上之前的真實電壓，這在一些電源或放大器電路的測試中會經常遇到。

其次，探頭本身有輸入電容。這個電容不是刻意做進去的，而是探頭的寄生電容。這個寄生電容也是影響探頭帶寬的最重要因素，因為這個電容會衰減高頻成分，把信號的上升沿變緩。通常高帶寬的探頭寄生電容都比較小。

理想情況下 Cprobe 應該為 0，但是實際做不到。一般無源探頭的輸入電容在 10pf 至幾百 pf 間，帶寬高些的有源探頭輸入電容一般在 0.2pf 至幾 pf 間。

下面我們以最近特別火爆的5-PWR應用軟件為例給燒友們介紹下用探頭測試的效果。

測量結果

● Results標簽顯示了選擇的諧波標準、基礎諧波和三階諧波幅度、THD-F、THD-R、RMS值和通過/未通過狀態。

● 可以選擇各個諧波，測量值在結果標簽、條形圖和結果表之間鏈接起來。

● 諧波表包括：

o 選擇的諧波標準

o 諧波數和頻率

o 幅度 (RMS)：諧波測得的 RMS 幅度值，單位為 dBμA 或 A

o 幅度 (%)：相對于基礎頻率的諧波測得幅度

o 相位：相對于頻率基準的諧波相位，單位為度

o 極限：指定標準規定的諧波極限

o 狀態：預一致性測試通過 / 失敗狀態

o 裕量：實測值與極限之差

● 電流諧波可以用分貝微安 (dBμA) 或安培 (A) 為單位顯示

圖為使用 5-PWR 進行開關損耗測量。把瞬時功率的電流和電壓相乘，可以得到上方軌跡（橙色）。損耗測量在瞬時功率 波形上執行。每個損耗區域都用帶顏色的標記標出，標記與測量標簽對應。底部波形是經過開關的電壓和流經開關的電流。

效率

器件或產品效率高，是當今激烈競爭的市場環境中決定成敗的一個關鍵因素。高級功率測量和分析軟件可以簡便地測量功率轉換 (AC-DC,●AC-AC,●DC-DC,●DC-AC) 產品的效率。

對擁有最多 3 個輸出的功率產品，高級功率測量和分析軟件使得設計人員可以立刻測試整個系統的效率，加快測試和驗證速度。

如上圖顯示了擁有 1 個輸入和 3 個輸出的 AC-AC 轉換器上的效率測量結果，其中使用演示電路板和數學信號仿真多輸出器件。我們測量（在本例中仿真）了每個輸入和輸出的電壓和電流：

● Ch3:輸入電壓

● Ch4:輸入電流

● Ch7:輸出 1 電壓

● Ch8:輸出 1 電流

● Math3:輸出 2 電壓

● Math4:輸出 2 電流

● Math6:輸出 3 電壓

● Math7:輸出 3 電流

應用會計算被測器件的各種效率和總效率，在結果標簽中顯示。還可以打開結果表，用 .MHT 或 PDF 格式保存報告。

生成報告

數據采集、歸檔和文檔管理通常是設計和開發過程中繁瑣而又必要的任務。5-PWR 配有一個報告生成工具，在實踐中可以輕松編制測量結果文檔。

通過使用示波器的 "Saveas"（另存為）功能，可以生成、并在示波器屏幕上顯示指定布局的報告成品。

小結

通過結合使用 5-PWR 應用與 5 系列 MSO示波器，工程師可以迅速進行準確的、可重復的測量，而且設置時間非常短。最重要的是，他們不需要進行手動計算，示波器應用完成了計算工作。通過使用截圖和報告，工程師可以簡便地提供儀器設置方式、波形和測量結果等完整的文檔。

小黑板重點內容：

哪款探頭適合您的應用？

在與適當的功率探頭相結合時，5 系列 MSO 示波器實現了最好的功率測量性能。5 系列 MSO 配有 TekVPI 探頭接口，在示波器和探頭之間實現通信。

做電源測試時你總會遇到這些難題：

如何準確測量微小信號？

如何進行多路信號測試？

主要功率損耗點在哪？

如何提高電源效率？