1 概述
示波器探头对丈量成果的准确性以及正确性至关重要，它是衔接被测电路与示波器输入端的电子部件。最简略的探头是衔接被测电路与电子示波器输入端的一根导线，杂乱的探头由阻容元件和有源器材组成。简略的探头没有采纳屏蔽办法很简单遭到外界电磁场的搅扰，并且自身等效电容较大，形成被测电路的负载添加，使被测信号失真。
1.1 示波器探头的界说
本质上，示波器探头是在测验点或信号源和示波器之间建立了一条物理和电子衔接；实践上，示波器探头是把信号源衔接到示波器输入上的某类设备或网络，它有必要在信号源和示波器输入之间供给满意便利优质的衔接。衔接的充沛程度有三个要害的问题：物理衔接、对电路操作的影响和信号传输。
1.2 示波器探头的发展过程
在曩昔50年中，各种示波器探头接口规划一直在不断演进，以满意进步的仪器带宽速度和丈量功用要求。在最早的时代，一般运用香蕉式插头和UHF型衔接器。在20世纪60时代，一般BNC型衔接器成为常用的探头接口类型，由于BNC体积更小、频率更高。现在，BNC探头接口仍用于测验和丈量仪器规划，当时更高质量的BNC型衔接器供给了挨近4GHz的最大可用带宽功用。
之后，某些厂家提出了一般BNC型探头接口规划变通计划，在运用BNC衔接器的一起，额定供给了一个模仿编码的标度系数检测针脚，作为机械和电子接口规划的一部分，使得兼容的示波器能够自动检测和改动示波器显现的笔直衰减规模。
1.3 示波器探头的结构方式
大多数探头由探头头部、探头电缆、补偿设备或其他信号调理网络和探头衔接头组成。如图1所示。
图1 探头的结构方式
为进行示波器丈量，有必要先能够在物理上把探头衔接到测验点。为完成这一点，大多数探头至少有一两米长的相关电缆，如图1所示。可是探头电缆降低了探头带宽：电缆越长，下降的起伏越大。除了一两米长的电缆外，大多数探头还有一个探头头部或带探针的把手，探头头部能够固定探头，用户则能够移动探针，与测验点接触。一般这一探针选用绷簧支撑的挂钩方式，能够把探头实践衔接到测验点上。
为了取得可用的丈量成果，探针上的信号有必要经过探头头部和电缆，以满意的保真度传送到示波器的输入。
2 示波器探头的首要分类和各类探头的特色
市场上供给了数百种、乃至上千种不同的示波器探头。示波器探头的一个技术指标是频率特性，按频率区分探头的品种有其便利之处，可是示波器探头的频率掩盖规模有限很难按无线电频率的LF、HF、VHF、UHF、RF等波段来区分。示波器探头是一切探头中的一种，最常运用的探头是电压电流探头，而探头一般是按丈量目标进行分类的，详细分类如图2所示：
2.1 无源电压探头
2.1.1 无源探头
无源探头由导线和衔接器制成，在需求补偿或衰减时，还包括电阻器和电容器。探头中没有有源器材（晶体管或扩大器），因而不需为探头供电。无源探头一般是最巩固、最经济的探头，它们不只运用简洁，并且运用广泛。
2.1.2 高阻无源电压探头
从实践需求动身，运用最多的是电压探头，其中高阻无源电压探头占最大部分。无源电压探头为不同电压规模供给了各种衰减系数1×，10×和100×。在这些无源探头中，10×无源电压探头是最常用的探头。对信号起伏是1V峰峰值或更低的运用，1×探头可能要比较合适，乃至是必不可少的。在低起伏和中等起伏信号混合（几十毫伏到几十伏）的运用中，可切换1×/10×探头要便利得多。可是，可切换1×/10×探头在本质上是一个产品中的两个不同探头，不只其衰减系数不同，并且其带宽、上升时间和阻抗（R和C）特色也不同。因而，这些探头不能与示波器的输入彻底匹配，不能供给规范10×探头完成的最优功用。
2.1.3 低阻无源电压探头
大多数高阻无源探头的带宽规模在小于100MHz到500MHz或更高的带宽之间。而低阻无源电压探头（又称为50欧姆探头、Zo探头、分压器探头）的频率特性很好，选用匹配同轴电缆的探头，带宽可达10GHz和100皮秒或更快的上升时间。这种探头是为用于50欧姆环境中规划的，这些环境一般是高速设备检定、微波通信和时域反射计（TDR）。
2.1.4 无源高压探头
“高压”是相对的概念。从探头视点看，咱们能够把高压界说为超越典型的通用10×无源探头能够安全处理的电压的任何电压。高压探头要求具有杰出的绝缘强度，确保运用者和示波器的安全。
2.2 有源电压探头
2.2.1 有源探头
有源探头包括或依靠有源器材，如晶体管。最常见的情况下，有源设备是一种场效应晶体管（FET），它供给了十分低的输入电容，低电容会在更宽的频段上导致高输入阻抗。能够从下面的Xc公式中看出：
2.2.2 有源FET探头
有源FET探头的规则带宽一般在500MHz ～4GHz之间。除带宽更高外，有源FET探头的高输入阻抗答应在阻抗不知道的测验点上进行丈量，而产生负荷效应的风险峻低得多。别的，由于低%&&&&&%降低了地线影响，能够运用更长的地线。
有源FET探头没有无源探头的电压规模。有源探头的线性动态规模一般在±0.6V到±10V之间。
2.2.3 有源差分探头
差分信号是相互参阅，而不是参阅接地的信号。差分探头可丈量浮置器材的信号，实质上它是两个对称的电压探头组成，别离对地段有杰出绝缘和较高阻抗。差分探头能够在更宽的频率规模内供给很高的共模抑制比（CMRR）。
2.3 电流探头
从原理上来看，用电压探头测得电压值，除以被测阻抗值，很简单就能够取得电流值。但是，实践上这种丈量引进的差错很大，所以一般不选用电压换算电流的办法。电流探头能够准确测得电流波形，办法是选用电流互感器输入，信号电流磁通经互感变压器变换成电压，再由探头内的扩大器扩大后送到示波器。
2.3.1 沟通电流探头
沟通电流在互感器中，跟着电流方向的改变，产生电场的改变，并感应出电压。沟通电流探头归于无源设备，无需外接供电。
2.3.2 直流电流探头
传统电流探头只能丈量沟通沟通信号，由于安稳的直流电流不能在互感器中感应电流。但是，运用霍尔效应，电流偏流的半导体设备将产生与直流电场对应的电压。所以，直流电流探头是一种有源设备，需求外接供电。
所以电流探头基本上分红两类：即AC电流探头和AC/DC电流探头，AC电流探头一般是无源探头，AC/DC电流探头一般是有源探头。
2.4 逻辑探头
运用示波器调查剖析数字波形的模仿特色时，需求用到逻辑探头，为阻隔切当地成因，数字规划人员一般需求查看在详细逻辑条件下产生的特定数据脉冲，这要求逻辑触发功用。如图3为逻辑探头示意图，能够在大多数示波器中添加这种逻辑动身功用。
