2019年12月27日 | 示波器探头×1和×10的意义

2019-12-27 来源：elecfans

　　选择1X档时，信号是没经衰减进入示波器的。而选择10X档时，信号是经过衰减到1/10再到示波器的。

　　当选择10X档时，应该将示波器上的读数也扩大10倍，这就需要在示波器端可选择X10档，以配合探头使用，否则读数会相差10倍。

　　当我们要测量较高电压时，就可以先利用探头的10X档功能，将较高电压衰减后进入示波器。另外，10X档的输入阻抗比1X档要高得多，所以在测试驱动能力较弱的信号波形时，把探头打到X10档可更好的测量。

　　在示波器实际测量中的带宽一般指示波器带宽和探头组成的系统的一个综合带宽，而探头在1X档时的带宽只限制到6MHz，测量比6MHz高的信号会有很大的衰减，只有将探头打到10X（带宽达到全带宽）时的结果才是正确的。对于高频信号来说，示波器和探头组合起来的系统带宽要小于两者的带宽，因此选择合适的探头对于示波器的测试有极为重要的意义。

　　1X无源探头的输入无衰减，输入阻抗基本不计，加上示波器内部本身的1MΩ，总输入阻抗也就为1 MΩ

　　10X高阻无源探头的输入阻抗为9MΩ，示波器内部的输入阻抗为1MΩ，总输入阻抗为10MΩ（10X无源探头上标识的输入阻抗为10MΩ，其实是包含了1MΩ的示波器输入阻抗，探头本身的阻抗只有9MΩ）。

　　示波器探头×1和×10的意义

　　对于10X探头，信号从测试点到示波器器采样点处有一个10倍衰减，示波器采样到的电压幅度是实际被测电压幅度的1/10。采样信号幅值乘以10即是被测信号实际幅度。早期的示波器探头需要手工设置示波器探头衰减倍数，一般有1X和10X两个档位，现在的示波器探头与示波器的连接处有一个自动检测针脚（如下图所示），示波器可以通过这个针脚来读取探头的衰减系数，并自动调整显示比例。

　　10&TImes;，就是把信号衰减10倍。1&TImes;适合于测量小信号，100&TImes;适合于测量大信号。

　　衰减倍数大点，对待测电路的影响相对小一些。

　　在1&TImes;模式下，要特别注意探头阻抗对电路的影响。

　　首先，这里的小信号是指小幅度信号。

　　每个示波器都有特定的灵敏度范围，如我手头的Agilent示波器，屏幕上每隔能显示2mV～5V，一共有8格，那这个示波器能测量的信号范围就是2mV～40V（一般不会把信号显示的顶天立地，呵呵）。那如果超过40V的信号，怎么测量呢？那就要使用10×的探头，把信号衰减10倍后，再送给示波器。这样测量的范围就是20mV～400V。

　　这样说，应该对探头的衰减倍数好理解了。

　　然后说第二个问题，探头都有一个内电阻，是直接并联在待测电路上的。一般1×的典型内阻是1Mohm，而10×的探头是10Mohm（我说的是一般情况，市场上的探头很多，1×探头也有10Mohm内阻的，而10×探头也有1Mohm内阻的）。如果待测电路的输出阻抗比较大，如500Kohm，那么用1Mohm内阻的探头对这个电路影响是巨大的。所以我说的“在1×模式下，要特别注意探头阻抗对电路的影响。”其实就是这个意思。

　　提到的信号频率问题，又涉及到探头的电容，接地线的电感等问题。对高频信号测量，要尽可能的减少接地引线，并选用探头电容比较小的探头。

　　高阻无源电压探头，从实际需要出发，使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范围提供了各种衰减系数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。对信号幅度是1V峰峰值或更低的应用，1×探头可能要比较适合，甚至是必不可少的。在低幅度和中等幅度信号混合（几十毫伏到几十伏）的应用中，可切换1×/10×探头要方便得多。但是，可切换1×/10×探头在本质上是一个产品中的两个不同探头，不仅其衰减系数不同，而且其带宽、上升时间和阻抗（R和C）特点也不同。因此，这些探头不能与示波器的输入完全匹配，不能提供标准10×探头实现的最优性能。

示波器探头 ×1 ×10

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