本文介绍了如何选择示波器探头来捕获高速信号：

随着硅器件处理能力的大幅提升，无论是设计计算机系统、新一代半导体产品还是通讯系统， 工程师们都要应对日益提高的信号速率。为使高速器件更高效地处理数据，他们通过不懈努 力，发明了可以增加外部总线带宽的技术，能够在电路板器件之间通过背板或电缆传输大量 数据。

提高信号频率是一种增加总线带宽的方法。因为提高信号频率能够减少数字信号的上升时间。性能较差的示波器探头会导致这些具有迅速上升时间的信号的测量波形上出现过冲和振铃。 工程师们必须确定设计中是否包含这些异常因素，以及是否由测量系统引起。

在高速传输数据时，示波器探头与被测电路接触会引起寄生效应，从而导致被测波形出现严重异常。此外，探头还有可能给电路增加负载，导致信号发生显著变化或破坏。所以，充分了解示波器探头对被测电路和被测波形有何影响，将会明显改进测量结果。

示波器探头输入阻抗

示波器设计师们已在提高采样率、带宽和精度方面取得了巨大进步。为了使示波器在特定应用中达到最佳使用性能，必须谨慎选择和操作探头。但实际上经常会忽视附件的重要性。探头是被测电路和示波器之间的主要连接工具。它即能影响测量结果，也会影响到被测电路的工作。

当探头与被测电路连接时，相当于在该电路上添加了一个负载。该探头负载会消耗额外的信号源电流，改变测试点之后的电路的工作情况，从而使测量信号发生变化。

若要获得精确的测量结果，探头必须捕获信号并提供最真实的信号显示，在其频率范围内不能增添额外的负载，或使信号源发生变化。实际上，所有的探头都会给被测电路添加一个复杂的负载（见图 1）。因此，选择探头时要将该负载值限制在可以接受的范围之内。

探头技术指标列出了输入阻抗和电容。这两者结合示波器选用，可以改变被测电路并给其添加负载。电容器在低频工作时，相当于一个开路电路，此时直流电阻成为形成电路负载的主要因素。电阻负载是探头负载中影响最小的因素，因为它不会产生非线性的电路特性。

虽然低阻抗探头泄漏的电流过多会引起非线性响应或中断电路工作，但目前使用的低压、高速信号探头已基本上解决了这个问题。例如 Infi 探头、/96A 或 1156A/57A/58A。

图 1. 示波器探头的简易输入阻抗模型（包含电阻、电容和电感分量）。

示波器探头输入阻抗

假设信号源阻抗是电阻，探头的电阻分量会形成分压器（由电路输出阻抗和探头输入阻抗组成），这可以降低测量信号的电压幅度但不改变其形状（见图 2）。探头电阻相对于信号源阻抗越小，探头负载所减少的测量波形电压幅度就越多。此外，探头阻抗相对于电路阻抗越小，流入探头的电流就越大，对电路产生不良影响的几率就越高。