频域示波器如何选择合适的探头？

1. 根据信号类型选择

• 电压信号：最常用的是无源探头（如10X高阻探头）或有源探头。无源探头适合低频和通用测量，而有源探头适合高频、高精度测量。
• 电流信号：选择基于霍尔效应或电流互感器的电流探头。
• 差分信号：差分探头适用于高频、高噪声环境或浮地系统，能够抑制共模噪声。
• 逻辑信号：逻辑探头用于捕获数字信号，如SPI、I2C等。

2. 带宽与上升时间

• 探头的带宽应至少覆盖信号的最高频率，建议为信号频率的3-5倍。
• 上升时间需满足 $t_{probe}\le 0.35/f_{max}$，以确保高频信号的准确测量。

3. 阻抗匹配

• 高频测量时，选择低输入电容的探头（如<1pF的有源探头），以减少信号失真。
• 对于低频信号，10X无源探头是常用选择，其输入电容较大，但适合高阻抗测量。

4. 衰减比

• 小信号（<10V）：选择1X或10X探头，避免信噪比降低。
• 高压信号（>100V）：选择100X或更高衰减比的探头，确保安全。

5. 物理连接与便捷性

• 探头头部尺寸：对于密集电路，选择微型探头。
• 接地线长度：尽量选择短地线，减少环路干扰。
• 测试点形状：根据测试点的物理特性（如表面封装器件、连接器针脚）选择合适的探头配件。

6. 安全与耐用性

• 确保探头的最大输入电压不超过被测信号的范围，高压测量时选择专用探头。
• 无源探头更耐用，而有源探头需要谨慎操作。

7. 成本与维护

• 如果预算有限，优先选择无源探头；对于高频或精密测量，投资有源探头。

8. 典型应用场景

• 通用电路调试：10X无源探头。
• 高频信号测量（GHz级）：有源探头。
• 开关电源或逆变器：高压差分探头。
• 数字系统分析：逻辑探头。

9. 其他注意事项

• 校准补偿：使用前调整探头补偿电容，以匹配示波器输入。
• 屏蔽与干扰：高频测量时，选择屏蔽性能好的探头。