關于探頭偏置能力和動態范圍的分析和應用

PRBTEK

要進行可靠的示波器測量，首先是為您的應用選擇恰當的探頭。雖然有許多不同類型的示波器探頭可供選擇，但它們基本上可以分為兩大類：無源探頭和有源探頭。無源探頭不需要外接示波器電源。有源探頭需要外接示波器電源為探頭中的有源器件（例如晶體管和放大器）供電，并提供比無源探頭更高的帶寬性能。接下來普科科技PRBTEK分享關于探頭偏置能力和動態范圍的分析和應用。

在使用有源探頭進行測試時，最容易出現的錯誤就是超出探頭的動態范圍使用，我們也經常收到客戶的電話，說同時使用有源探頭和無源探頭測同一個信號，有源探頭的電壓低于無源探頭，究其原因，大部分情況下都是因為對動態范圍和耐壓范圍的理解錯誤造成的。

以是德科技N2795A有源探頭為例，其耐壓范圍是正負20V，輸入動態范圍是正負8V，偏置范圍是正負8V：

>>>輸入動態范圍的定義是

輸入動態范圍是指探頭所能測試的在示波器屏幕中心線上下的電壓范圍，比如±2.5V動態輸入范圍的探頭，只能測量示波器屏幕中心線上下2.5V范圍內的電壓，如果輸入信號波動超出這個范圍，反映在測量波形上來說就是波形被削波，測量的幅度偏小。

根據定義，也就是說使用N2795A的探頭時可以測量示波器屏幕中心線上下8V內的波形：

而當我們直接測量0-16V的正弦波時，由于波形超出了屏幕中心線8V以上的范圍，就會造成波形失真，使得測試結果偏低。

此時就要用到探頭/示波器的偏置能力：

>>>偏置能力的定義是：

偏置能力是指能夠把0V電壓基準線調整到和示波器屏幕中心線電壓差的能力，根據信號的直流分量設置合適偏置，可以把具有直流分量的動態信號調整到示波器屏幕中心線附近，以滿足探頭動態輸入范圍的要求；

比如上面失真的測試波形，如果把波形設置為8V的偏置，使得波形繼續顯示在屏幕中心，就可以正確的測試0-16V的正弦波電壓：

因此，探頭的最大輸入電壓并不一定是可測量電壓范圍，可測量電壓范圍應該是其動態范圍加上偏置范圍，當然，這個時候要合理使用偏置設定，使測試波形永遠顯示在其動態范圍內。

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公司目前致力于示波器測試附件配件研發、生產、銷售，涵蓋產品包含電流探頭、差分探頭、高壓探頭、無源探頭、電源紋波探頭、柔性電流探頭、近場探頭、邏輯探頭、功率探頭和光探頭等。