如何選擇一個(gè)示波器—專(zhuān)題一

它們是可調(diào)檔位從1:1到10:1的衰減，10:1是對(duì)輸入信號(hào)衰減10倍。值得注意的一點(diǎn)是，在1:1的模式下，大多數(shù)的示波器擁有非常有限的帶寬—一般是小于10MHz。然而在10：1模式下可能會(huì)有300MHz的帶寬！另外，10:1模式下的負(fù)載更小。更高帶寬的探頭通常只有10:1模式。我猜想是因?yàn)楦哳l時(shí)，頻繁的切換探頭衰減檔位會(huì)損壞。

首先要檢查的是探頭的頂尖是否是可以移除的。如果你弄壞了頂尖，它是很方便的換一個(gè)頂尖，而不是把整個(gè)探頭都更換了。如果你是在探測(cè)一個(gè)PCB板，它可以很容易探測(cè)測(cè)量點(diǎn)。當(dāng)然，一般的探頭都會(huì)有一個(gè)適配器，用于專(zhuān)門(mén)測(cè)試PCB的，而不是只有一個(gè)探頭尖端。老款的安捷倫的1160A探頭就是有這樣一個(gè)尖端。

我很喜歡的一款是帶彈簧夾的探頭（圖4中）。它的尖端比標(biāo)準(zhǔn)探頭小一些，彈簧支撐的作用讓它更加容易地與焊接接頭相連。你可以使用一些力氣來(lái)戳穿氧化層，彈簧支撐的器件可以讓你準(zhǔn)確地觸摸到接頭。另外，你甚至可以這樣做—將探頭穿過(guò)焊錫表面。它上面也有一些塑料的防護(hù)層，這些可以將標(biāo)準(zhǔn)的接口器件規(guī)格（例如1.27mm,1mm,0.5mm,0.8mm）加到TQFPSOICTSSOP封裝形式的探頭。

圖4是Pico6000系列標(biāo)配的探頭，可以有通過(guò)型號(hào)區(qū)分：TA150（350MHz帶寬）或者TA133(500MHz帶寬)。但是我要說(shuō)明的是，安捷倫也在賣(mài)一款同樣的探頭—型號(hào)為N287xA—作為一種附件。相似的，力科也在賣(mài)類(lèi)似的探頭—PP007，羅德與施瓦茨也賣(mài)類(lèi)似的型號(hào)—RTM-ZP10，同樣也有相似的附件。但是我懷疑他們的探頭出來(lái)自同一個(gè)供應(yīng)商。根據(jù)你自己的需求和選項(xiàng)，如果你單獨(dú)地訂購(gòu)這些探頭的話(huà)，它的價(jià)格在$200到$400之間。

Pomona Electronics 也在賣(mài)同樣的探頭，型號(hào)為6491到6501（不同的型號(hào)，帶寬不同）。一款150MHz（6493）的探頭，它在Digi-Key、 Mouser 和Newark element14上售賣(mài)也就幾十到一百美元。這個(gè)探頭是跟一開(kāi)始的彈簧式的不同的，但是如果你對(duì)帶寬的要求不高的話(huà)，可以選擇購(gòu)買(mǎi)它。

圖5 探測(cè)電路

如果你在使用一個(gè)高帶寬的探頭的話(huà)，那你要關(guān)心的是頻率響應(yīng)的平滑度。一個(gè)探頭標(biāo)稱(chēng)帶寬1GHz，電壓幅值在1GHz時(shí)會(huì)下降3dB。但是無(wú)良商家制造的產(chǎn)品不會(huì)有一個(gè)非常平滑的頻率響應(yīng)或者在-3dB點(diǎn)處沒(méi)有下滑。

在使用高帶寬的探頭的時(shí)候，接地將會(huì)是非常的重要的一個(gè)問(wèn)題。經(jīng)典的鱷魚(yú)夾也許不會(huì)消失！一個(gè)最簡(jiǎn)單的附件是跟在圖5中顯示的那樣的。也許會(huì)有更多更加適合的可用的接地的配件，這些可以查一下探頭自帶的一些說(shuō)明文件。

不要擔(dān)心不能為你自己的探頭配置附件。圖6中顯示的探頭支架是我用一個(gè)可調(diào)的機(jī)械手制作的。

圖6 為探頭配置可調(diào)機(jī)械手

五、數(shù)字輸入

最后，講一下混合數(shù)字示波器，即，同一款示波器既有模擬通道，也有數(shù)字通道。這里也是個(gè)人的選擇：也許你會(huì)想要一個(gè)單獨(dú)的數(shù)字分析儀，或者是你希望將它內(nèi)置到你的示波器中。

我自己選擇了一個(gè)基于PC的單獨(dú)的數(shù)字邏輯分析儀。數(shù)字邏輯分析儀可以以一個(gè)比較低的價(jià)格從很多供應(yīng)商那里購(gòu)買(mǎi)。根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，跟一個(gè)不帶邏輯分析儀的示波器相比，帶有邏輯分析儀的示波器更加不劃算。當(dāng)你在評(píng)價(jià)它的時(shí)候，一定要看清楚通道數(shù)、最大采樣率、緩存大小和邏輯分析儀能夠解碼的信號(hào)種類(lèi)。

當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)集成商建議你買(mǎi)一個(gè)示波器和分析儀組合在一起的儀器來(lái)獲得數(shù)字和模擬信號(hào)的同步的時(shí)候，請(qǐng)記住這些儀器的一般都是可以輸出一個(gè)觸發(fā)信號(hào)的。所以如果你的示波器在開(kāi)始捕捉模擬信號(hào)時(shí)，可以產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，那么你完全可以在數(shù)字邏輯分析儀同步捕捉同步的數(shù)據(jù)（反之亦然）。

六、內(nèi)容預(yù)告：示波器的核心參數(shù)

這次我主要介紹了選擇一臺(tái)示波器時(shí)，需要考慮到的示波器的物理特性。下次將更多的介紹示波器的核心參數(shù)，像帶寬、采樣率和分辨率等。