示波器探头校准-补偿电容

咱搞硬件的，经常东西用着用着就不见了，什么镊子，钳子，螺丝刀，总逃不过这样的命运。这不，最近补充了2个示波器探头。

说到换示波器探头，第一件事要做的就是进行校准了。示波器探头有很多种，使用最多的应该是无源高阻示波器探头，我使用的也是这个，所以本文就只讲无源高阻示波器探头。

如何进行示波器探头校准

如图，3处所示位置一般有一个可调电容旋钮，用螺丝刀是可以拧动的，校准就是调这个。需要注意的是，调节的时候最好用示波器探头包装里面自动的塑料工具，而不要用金属螺丝刀。因为这个可变电容本身不大，使用金属螺丝刀会改变其容值，感兴趣的同学可以试一下，会出现这个现象，本来调好的波形，螺丝刀一旦拿开，波形又不好了。

同时，示波器一般会有一个产生方波的接头。

校准过程：

1---将示波器探头接到示波器通道上

2---将示波器探头的衰减比调到x10档，同时将示波器对应通道的倍率调到x10

3---测量示波器产生的方波，观察波形，同时转动示波器探头上面的电容旋钮，直至方波波形最好，判断的标准如下图。

为何要对示波器探头进行校准呢

前面介绍了如何进行探头校准补偿，补偿方法也比较简单，那么为什么要这么做呢？难道厂家不能提前做好吗？

这里就需要了解示波器探头的一个等效电路，还有示波器通道输入端的等效电路了。

如上图，在探头在x10衰减档时，探头前端等效为9MΩ+20pF并联，中间是1.5m探头线，会存在寄生电容，尾部有可调电容。

这里提一下寄生电容是怎么来的？

我们知道，电容的本质就是两个极板放到一起，容值的大小与极板的面积与距离相关。探头信号线和地线就相当于是两个极板，因此就构成了一个电容。探头线一般是1.5m长左右，这个长度比较长，因此，这个寄生电容是很可观的，可以达到上百皮法。

为了便于分析，将以上电路合并，C2=可变电容+寄生电容+示波器通道输入电容

我们目的，就是为了使Vin与Vo的波形一致，不能出现失真。这里要提一下，这里的波形可能很复杂，可能由多个频率成分构成，而我们需要的是，不论是哪个频率，Vin/Vo都是一个相同的值。

那么满足的条件就是：R1，C1合起来的阻抗与R2，C2合起来的阻抗为一定的倍数关系，这里说的阻抗是复数，电阻R为实部，电容1/jwc为虚部。

要满足上述条件，只能是实部的比值与虚部的比值相同。

R1=9M，R2=1M

那么很容易得出：C2/C1=9

C2=可变电容+寄生电容+示波器通道输入电容，不同的探头寄生的电容都会有些差别，而不同的示波器的输入电容也不尽相同，为了满足上述公式，所以加了可变电容调节。

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