示波器实测：如何补偿 10:1 无源探头

示波器探头主要分为有源探头和无源探头两种。无源电压探头是当今最常用的示波器探头。那么如何补偿 10:1 无源探头呢，下面我们来一起了解一下。

探头和示波器的此电子模型显示(下图 )

连接到示波器的 1 MΩ 输入阻抗的 10:1 无源探头的简化示意图

当前我们只观察阻性组件时，我们已确定探头的 9 MΩ 探头端部电阻以及示波器的 1 MΩ 输入阻抗建立了 10:1 分压器比率。对于低频或直流电应用，忽略电容元件是比较适宜的。但是，如果您需要测量动态信号 (示波器的主要测量应用)，则不能忽略此电子模型的电容元件。

所有示波器探头和示波器输入中本身都固有寄生电容。这些包括探头电缆电容 (C 电缆)，以及示波器的输入电容 (C 示波器)。

“固有/寄生”仅意味着电子模型的这些元件非有意设计，而是真实电子世界中原本就存在的。固有/寄生电容的数量随着示波器的不同和探头的不同而异。但是，如果没有其他的设计电容组件来补偿系统中固有的电容元件，则系统在动态信号条件 (非直流)下的阻抗会从探测系统的整体动态衰减改为不同于所需的 10:1 比率。沿着可调补偿电容 (C 组件)分布其他/设计的探针电容器 (C 探针)的目的是建立与 10:1 的阻性衰减匹配的电容阻抗衰减。正确调整补偿电容时，这还可以确保与 9 MΩ 电阻器并列的探针电容的时间常数，和与示波器的 1 MΩ 输入电阻器并列的固有和补偿电容的时间常数匹配。

我们会将通道 1 探头连接到其他端子：

1 将两个 示波器探头连接到标记了探头补偿的端子。请注意，这与称为 Demo2 的端子也是同一个端子。

2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。

3 将通道 1 设置为 1.0 V/div。

4 将通道 1 偏移/位置设置为 0.0 V(默认设置)。

5 按触发电平旋钮，以将通道 1 上的触发电平设置为约 50%。

6 按 [2] 前面板键以打开通道 2。

7 将通道 2 设置为 1.0 V/div。

8 将通道 2 偏移/位置设置为约 +3.5 V。

9 将示波器的时基设置为 200.0 µs/div。

如果正确补偿了探头，则应在示波器显示屏上看到两个带有平坦响应的 1 kHz 方波，与图1 类似。现在，让我们调整每个探头上的探头补偿。

图1 使用示波器的 1 kHz 探头补偿信号补偿 10:1 无源探头

10 使用小的“一字”螺丝刀，调整位于每个探头主体上的可变电容器。请注意，

此调整有时位于一些探头的 BNC 连接端附近。

图2 显示了通道 1 探头(黄色波形)补偿过度的示例，以及通道 2 探头(绿色波形)欠补偿的示例。如果您没有观察到近乎完美的方波，则应重新调整探头上的探头补偿，直到示波器上的波形与图 1 类似。

图2. 不当补偿的探头

正确调整探头后，只要在此示波器上继续使用这些探头，在下次使用示波器时应该就不需要重新调整它们了。

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审核编辑 黄宇