示波器带宽超过500 MHz,必须使用有源探头吗？

如果您的示波器带宽超过 500 MHz，一般推荐应该使用有源探头。虽然价格较高，但是当您需要高带宽性能时，有源探头还是您的最佳选择。有源探头比无源探头价格较高，并且其输入电压有限，但是由于它们的电容负载显著降低，因而能使您更深入地观察快速信号。

顾名思义，有源探头需要有探头电源。许多先进的有源探头使用智能探头接口，该接口可提供电力，以及充当兼容探头与示波器之间的通信链路。通常，探头接口能够识别连接的探头类型，并且按正确设置输入阻抗、衰减率、探头功率和偏置范围。

通常情况下，您会选择使用单端有源探头测量单端信号（以接地为参考的电压），使用差分有源探头测量差分信号（正电压与负电压之比）。差分探头t中的信号连接之间的有效接地面比大部分单端探头中的接地连接更理想。这个接地面将探针接地有效地连接到被测件（DUT）接地，连接阻抗非常小。因此在测量单端信号时，差分探头可以获得比单端探头更精确的测量结果。Keysight InfiniiMax 1130B 探头系列探测系统使用专为手动点测、插座式连接或焊入式连接优化的可互换探头，只需通过一个探头放大器便可进行差分或单端探测。

图 1. 许多先进的有源探头使用智能探头接口，该接口可提供电力，以及充当兼容探头与示波器之间的通信链路。

图 2.InfiniiMax 探测系统提供多种单端和差分探头附件，可构成经济高效的单端和差分探测解决方案。

有源探头的带宽考虑

更高带宽是有源探头相对于无源探头的一个明显优势。探头用户经常忽视的一个问题是连接到目标的效应，称为“连接带宽”。尽管特殊的有源探头可能具有非常出色的带宽技术指标，但是一般公布的性能都是在理想探测条件下实现的。在实际的探测条件下（可能需要使用探测附件连接探针），有源探头的性能可能要远远逊色于公布的性能。有源探测系统的实际性能主要是由“连接” 系统决定。图 2 中，在 VAtn 点左侧的寄生元器件是确定实际有源探测系统在高频应用中的性能的驱动因素。

例如，Keysight N2796A 2 GHz 单端有源探头通过探针和 2 厘米长的偏置接地，提供 2 GHz 带宽。使用这种最佳设置，您可以获得 2 GHz 探头带宽。如果拆除探针和接地连接，改用 10 厘米双引线适配器，则探头带宽下降到 1 GHz。再将其他夹具连接到双引线适配器，则探头带宽进一步下降到 500 MHz。由此可见，此处的诀窍在于更短的输入引线提高了探头性能。

图 3， 在 VAtn 点左侧的寄生元器件是确定实际有源探测系统在高频应用中的性能的驱动因素。

图 4，使用的引线越短，您将实现的探头带宽就越高。

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审核编辑：汤梓红