使用什么樣的示波器和探頭，主要取決于被測信號的一個特點：是不是快速變化信號。變化更快速的信號就要選擇相對更高帶寬和更小電容的探頭。
目前，市場上常見的探頭分為無源和有源探頭兩大類。有源探頭的價格遠大于無源探頭，但有源探頭相對無源探頭可以實現(xiàn)更高的帶寬。
那多快變化的信號才需要用到有源探頭了呢，測10M時鐘信號要用有源探頭嗎？為什么示波器輸入電阻有時候設(shè)置1MΩ，有時設(shè)置50Ω？看完下面的探頭基本知識，你就能有一個大概的判斷了。
無源探頭
無源探頭與示波器1MΩ組成一個電阻分壓，將輸入信號衰減為被測信號的1/10。高阻抗輸入就是無源探頭無法將帶寬做高的主要原因。
最常見的就是上面這種結(jié)構(gòu)的無源探頭，還有一種下面結(jié)構(gòu)的無源探頭，使用時候示波器輸入電阻選50Ω檔位。該種探頭雖然可以將帶寬做高，但無疑會給被測電路帶來較高的負載影響。
無源探頭有4個比較重要的參數(shù)：帶寬、輸入電容、衰減比、最大輸入電壓。以Tek的P6111B為例：
Bandwidth
200 MHz
Input Capacitance
14.1 pF
Attenuation (system)
10X_1.3% at DC
Maximum Working Input Voltage
300 V, CAT II
當(dāng)然也有更小輸入電容的無源探頭，常見的有8pF的。也有輸入電容更大的無源探頭，本人使用過一個95pF的。相比較其他幾個參數(shù)，輸入電容這個是在使用無源探頭時需要重點關(guān)注的。
有源探頭
有些有源探頭需要外部電源單獨供電，有些可以通過示波器探頭接口取電。由于探頭內(nèi)部有運放做了一級阻抗變換，示波器默認采用50Ω阻抗即可。
有源探頭有5個比較重要的參數(shù)：帶寬、輸入電阻、輸入電容、偏置范圍、線性動態(tài)范圍。以Tek的P7240為例：
Bandwidth
4 GHz
Input Resistance
20 kΩ at DC
Input Capacitance
0.85 pF @100 MHz
Offset Range
-5.0 V to +5.0 V
Linear Input Dynamic Range
-2.0 V to +2.0 V (Equivalent to --0.4 V to +0.4 V at the output of the probe.)
下面是探頭在最小地針情形下測試的數(shù)據(jù)圖，延長地針（地線）會減小該探頭的帶寬，因為會引入額外的寄生電感和寄生電容。粗略估計，2cm長的地線就可以使測試帶寬降為2GHz。所以為了保證更高的測試帶寬，建議用最小地針測試。
雖然輸入電阻為20kΩ，但在高頻下寄生電容等參數(shù)會極大地降低探頭的輸入阻抗。
為保證對信號的測量在最大線性動態(tài)范圍內(nèi)，在使用前需要根據(jù)測量信號的直流偏置在示波器上對探頭進行直流偏置設(shè)置，直流偏置設(shè)置大小要滿足探頭給出的直流偏置范圍內(nèi)。
現(xiàn)在是不是對示波器探頭有一個全新的認識了（其實進步就是認識的刷新）。接下來回答最初提出的問題：
測10M時鐘信號要用有源探頭嗎？
沒有太多必要，如果錢多另外考慮。無源探頭的帶寬一般都在100MHz以上。100MHz帶寬的探頭完全cover的住10MHz的信號。反倒是信號的反射是有時不可避免要考慮的問題，必要是需要用同軸電纜直接接示波器測試。
為什么示波器輸入電阻有時候設(shè)置1MΩ，有時設(shè)置50Ω？
示波器的這兩檔完全是為兩種不同結(jié)構(gòu)的無源探頭設(shè)計的。高速示波器接有源探頭后往往直接默認配置為50Ω，不需要手動配置。
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史海拾趣
Allied Electronics，總部位于美國德克薩斯州的一家分銷公司，專注于為各種行業(yè)提供電子元件和電子產(chǎn)品。以下是關(guān)于Allied Electronics發(fā)展的五個相關(guān)故事：
成立和初期發(fā)展： Allied Electronics成立于1928年，最初以銷售家庭無線電零件和配件為主要業(yè)務(wù)。隨著無線電和電子行業(yè)的發(fā)展，公司逐漸擴大了產(chǎn)品范圍，開始提供更廣泛的電子元件和設(shè)備，以滿足不斷增長的市場需求。
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