如何校准x10示波器探头
示波器如何校正波器校准步骤
示波器如何校正波器校准步骤————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：示波器如何校正?示波器校准步骤示波器与其它仪器一样（如万用表等），在使用之前都必需要先对其进行校正。
而所谓对示波器的校正，是将示波器的原来波形在测试之前正确调试出来。
也就是说，校正出来的波形要与示波器本身所设定的参数一致（这些参数通常会在校正的测试点标志出来）。
以GW GOS-602示波器为例(左图)：在其面板的左下角就是要求校正波形的参数，如电压值为2V、频率是1KHz等(右图)，就是要求示波器的校正波形（或正、余弦波、方波）的电压峰峰值为2V、频率为1KHz。
但示波器通常不能直接显示波形的频率，而是根据频率与周期的转换（T=1/f）来将频率化为周期，再用周期波表示频率（频率1KHz的等效周期为1mS）。
在校正波形过程中，为了方便观察波形，应首先将波形的中心位置调节好，这就要将输入之间的连接模态信号的开关拨到GND位置上(左下图)。
这时若正常接通电源，应该能够显出一条水平亮线；如果没有显示，那就要上下调节POSITION、DC BALT和INTER了。
其中，POSITION是波形上下调节按钮(中图)，DC BAL是水平亮线的中心调整，INTER是亮度调整，如果现出亮线不平衡（相对于X轴）时，则要用无感螺丝刀调节在FOCUS附近的TEACE ROTATION(右下图)，之后通过FOCUS的调节把会聚调至最佳状态。
第一步工作完成后，将GND转换为AC挡(图a)；在输入校正波形时，要把衰减或扩大按钮调到原始位置上，如果拨错了会严重影响被测波形数值的准确性；对输入踪道的选择，完全操纵在MODE选择键上(图b)；调试出来的波形如果是闪烁不定的，那就要考虑到同步功能键，即LEVEL（水平同步调节）(图C)和TRIG. ALT、ALT.CHOP(图d)。
示波器与探头校准
本文所述内容对您的仪器进行设置。
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如何选择合适的探头
三个考虑决定使用探头的类型：
1、评估待测信号类型（电流/电压）
– 电流探头测电流，高压探头测上百伏特信号，一般探头测中间电压信号
2、评估待测信号频率
– 跟示波器带宽选择类似，3倍/5倍于信号最高基频
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机械损坏之二
使用非正式的探针
例子：使用非正式的短探针插入P6245探头中，造成探针无法拔 出。
使用探针不当
例子：用探针来刮开PCB板上的阻焊涂层(绿油)，造成探针根部 的塑料开裂
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电气损坏之一：EOS
探头长期探测超出量程的信号
例子：长期使用P6243探头测试12V电源上电波形。过了一段时 间，探头前端剧烈发热，损坏探头。
电应力过度(EOS－Electrical Overstress )损伤：探头无法工作
静电放电(ESD－Electro Static Discharge )损伤：探头无法工作
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机械损坏之一
探测时给探头施加过度的压力
例子：P7330探头的绿色标签“Read This First”明确指出，探 头必须垂直接触DUT,且压力不可超过3.0lbs（1.36kg）。
，开机半个小时左右热机后，然后直接点击SPC就可以了，这个就 是示波器的校准，大概需要一刻钟；后面有详细的操作说明。 果两次之后还是不在零电平，那么这时候就需要联系我们客服中 心电话（400 820 5835）咨询校准事宜。
如果做完一次之后信号线还不是在零电平，可以再试着做一次；如
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示波器SPC校准:SPC状态的含义
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owon HDS手持数字示波器 简易说明书
M 4.000us
波形计算 光标测量 采集模式
CH1 -1.80 格(-1.80v) / -CH1垂直位置 CH1 1v采样 CH2 50.0mv峰值检测 M 250us 平均值 16 平均次数
时基模式
CH1 2.00v
峰值检测
Vp 5.240v
CH2 OFF
M 4.000us
f 36.23KHZ CH2 OFF
M 0.000us
STOP
触发模式 CH1 设置 CH2 设置 测量 测量 1 2
波形计算 光标测量 采集模式 时基模式
CH1 100mv<-2/2
CH2 5.00mv直流 耦合
M 5.0ms 1.0div 灵敏度
CH1 0.00mv
干扰信号触发
二、光标测量
1.测量电压幅值
五、数据传输
实时通讯：
(1) 按 MENU 键选择 显示设置 后按 F4 键，选择通讯数据格式为 矢量。 (2) 连接电脑并打开已安装好的OWON软件。 (3) 点击通讯软件上的“手动获取”并选择保存位置或点击“自动获取”进行 实时通讯。
保存BMP图片：
(4) 按 MENU 键选择 显示设置 后按 F4 键，选择通讯数据格式为 位图。 (5) 点击通讯软件上的“手动获取”选择保存位置。
f 1.211HZ CH2 OFF
M 0.000us
STOP
CH1 -1.00 格(-10.00v) / -CH1垂直位置 CH1 10vCH2 5.00mvM 10.ms CH1 12.4v
单信号触发
(5) 优化获取： 根据上次捕捉到的波形情况，在下一个重新捕获单次事件前 可以重新调整垂直、水平和触发控制旋钮使波形达到最佳位置。在新的 设置下，下次获取将包含更多关于继电器接触打开的细节，包括接触在 开放时回弹次数等。
示波器如何校正-示波器校准步骤
示波器如何校正?示波器校准步骤示波器与其它仪器一样（如万用表等），在使用之前都必需要先对其开展校正。
而所谓对示波器的校正，是将示波器的原来波形在测试之前正确调试出来。
也就是说，校正出来的波形要与示波器本身所设定的参数一致（这些参数通常会在校正的测试点标志出来）。
以GW GOS-602示波器为例(左图)：在其面板的左下角就是要求校正波形的参数，如电压值为2V、频率是1KHz等(右图)，就是要求示波器的校正波形（或正、余弦波、方波）的电压峰峰值为2V、频率为1KHz。
但示波器通常不能直接显示波形的频率，而是根据频率与周期的转换（T=1/f）来将频率化为周期，再用周期波表示频率（频率1KHz的等效周期为1mS）。
在校正波形过程中，为了方便观察波形，应首先将波形的中心位置调节好，这就要将输入之间的连接模态信号的开关拨到GND位置上(左下列图)。
这时若正常接通电源，应该能够显出一条水平亮线；如果没有显示，那就要上下调节POSITION、DC BALT 和INTER了。
其中，POSITION是波形上下调节按钮(中图)，DC BAL是水平亮线的中心调整，INTER是亮度调整，如果现出亮线不平衡（相对于X轴）时，则要用无感螺丝刀调节在FOCUS附近的TEACE ROTATION(右下列图)，之后通过FOCUS的调节把会聚调至最正确状态。
第一步工作完成后，将GND转换为AC挡(图a)；在输入校正波形时，要把衰减或扩大按钮调到原始位置上，如果拨错了会严重影响被测波形数值的准确性；对输入踪道的选择，完全操纵在MODE选择键上(图b)；调试出来的波形如果是闪烁不定的，那就要考虑到同步功能键，即LEVEL（水平同步调节）(图C)和TRIG. ALT、ALT.CHOP(图d)。
图a 图b 图c 图d而通常需要校正的主要是电压峰峰值和周期数的调节，这也是我们对波形的测试内容。
这些调节由按钮VOLTS/DIV、TIME/DIV、SWP.VAR，VOLTS/DIV共同配合完成，各按钮上的标志指向哪一个数值，表示这一数值就是显示屏的坐标轴上每一格的单位数值。
示波器探头校准方法探讨
示波器探头校准方法探讨张 楠 朱思捷 陈益胜(广东省计量科学研究院,广东广州510405)摘要:示波器探头不仅是将测试信号送到示波器输入端的一个分压线路,而且是测量系统的一个重要组成部分,探头的正确使用直接关系到测量结果的准确性。
在实际工作中,常常忽略了探头的校准,本文介绍了一种示波器探头的校准方法。
关键词:示波器;探头;校准;方法中图分类号:TM935 3 文献标识码:A 文章编号:1672 4984(2004)05 0035 02The calibration technique discussion of oscilloscope probeZHANG Nan,Z HU Si jie,C HE N Yi sheng(Guangdong Institute of Metrology,Guangzhou 510405,China)Abstract :Oscilloscope prpbe is not noly a divide circuit for sending the testing signal to oscilloscope input port,but also an important part of the measure syste m The right usa ge of probe relates to the accuracy of measure results In our actual work,we usually neglect the calibration of probe This article introduces a kind of calibration technique of oscilloscope probeKey words :Oscilloscope;Probe;Calibration;Technique收稿日期:2004 04 22;收到修改稿日期:2004 06 181 前 言示波器是我们经常使用的计量测试工具,在日常测试工作中,经常与探头配套使用,测量多种电信号,应用于直流、工频交流及高频信号的测试。
示波器校验规程
示波器校验规程一、校验目的示波器是一种用于测量波形的仪器。
为了保证示波器的准确性和稳定性，在使用前需要进行校验以确保测量结果的可靠性。
本校验规程的目的是规范示波器的校验流程和标准，以提高校验效率和质量。
二、校验仪器和工具1.校验仪器：a)标准信号发生器：用于产生已知的标准电压信号；b)标准电阻箱：用于提供已知的标准电阻；c)标准电容箱：用于提供已知的标准电容；d)标准频率计：用于测量标准信号的频率。
2.校验工具：a)多用途测试仪：用于测量示波器的输入输出端口的电压；b)电压表：用于测量示波器的输出电压。
三、校验步骤1.外观检查a)检查示波器的外壳是否完整，按钮是否灵活，显示屏是否正常；b)检查示波器的电源线是否连接良好，是否无损坏现象。
2.零位校准a)将示波器连接到适当的电源，并打开电源开关；b)等待示波器启动完成，将示波器的刻度调定钮旋转至零位，确保水平和垂直刻度在零位上。
3.垂直灵敏度校准a)将标准信号发生器输出已知的电压信号，接入示波器的输入端口；b)调整示波器的垂直灵敏度至标准信号的电压值；c)读取示波器屏幕上电压刻度的值，与标准信号发生器输出的电压进行比较，确保示波器测量值的准确性。
4.水平灵敏度校准a)将示波器的水平灵敏度调整至合适的范围；b)使用标准频率计测量标准信号的频率，并将标准信号发生器的频率调整至与标准频率计测量值一致；c)观察示波器屏幕上的波形，确保波形的周期与标准频率计测量值一致，以验证示波器的水平灵敏度。
5.触发灵敏度校准a)将标准信号发生器输出一个周期可触发的信号，接入示波器的输入端口；b)调整示波器的触发灵敏度至标准信号发生器输出信号呈现稳定的波形。
6.示波器的频率和脉宽测量a)使用标准频率计测量标准信号的频率，并将标准信号发生器的频率调整至与标准频率计测量值一致；b)使用示波器测量标准信号的频率，并与标准频率计测量值进行比较，以验证示波器的频率测量准确性；c)将标准信号发生器输出一个已知的脉冲信号，并使用示波器测量脉冲的宽度，与标准脉宽进行比较，以验证示波器的脉宽测量准确性。
示波器无源探头校准的重要性与校准方法
示波器无源探头校准的重要性与校准方法示波器无源探头校准的重要性与校准方法Roc (朱华朋)上周三我们在是德科技官方服务号《是德科技KEYSIGHT》发布了‘示波器日日谈’问题征集令，感谢网友的响应热烈，反馈问题中有很大一部分是关于示波器探头，因此这一周‘示波器日日谈’定为探头周，重点讲解探头相关知识；今天首先给大家讲解无源探头的校准，以及不进行校准时对测试结果的影响；无源探头（1：1探头除外）都需要调整补偿电容以满足探头与示波器输入通道之间的阻抗匹配和频率补偿。
由于电路设计的不同，可调电容在探头上的位置也不一样，有的探头设计在探头尖附近，有的探头设计在BNC接口附近。
可调电容在探头尖端处可调电容在BNC附近无源探头的校准方法：1，插上无源电压探头，把探头连接到示波器校正口2，点击示波器前面板‘自动定标’按钮，观看示波器波形是否已经补偿3，如果没有达到标准补偿的效果，需要使用非磁性调节工具调整补偿电容至示波器波形显示为标准补偿所示。
4，校准成功后，方可进行相关测试。
视频中以19V转3.3V的buck电路中MOSFET Vds peak电压实际测试为例给大家演示了无源探头如果不进行校准（电容补偿不当）对测试结果的影响；探头过补偿，会使测试结果偏大，工程师会根据错误的测试结果选择耐压更高（当然也更贵）的开关管，会造成产品成本提高；但是，相比过补偿，探头欠补偿带来的后果更为严重，因为探头欠补偿都会造成peak电压测试结果偏低，可能会使本来已经超过耐压的信号在示波器上显示出来还能符合元器件使用要求。
如果没有及时发现，会造成元器件不良率大幅上升，轻则提高售后成本，重则出现产品召回甚至影响到公司在业界的声誉。
所以无源探头校准对峰值电压，上升时间等的测量至关重要，在每次探头更换示波器或示波器通道使用时请务必要先校准补偿电容，以防得到错误的测试结果。
ZC110-2016 手持示波器操作指引
2.4 默认设置 示波器/示波表在出厂前被设置为用于常规操作，即默 认设置。在示波器/示波表“MENU”（或“菜单”）下 有“出厂模式恢复”操作，按下“F3”以选择“出厂模 式恢复”确定后，仪器即保存关机并恢复出厂时的设置， 重启仪器后即可使用。 2.5 垂直系统
CH1、CH2 通道及其设置 每个通道有独立的垂直菜单。每个项目都按不同的通道单独设置。按 CH1 能按键，系统显示 CH1 或 CH2 通道的操作菜单，说明见下表 2-1： 表 2-1 耦合 交流 直流 探头 1X 10X 100 X 显示 开 关 频率 峰峰值 / / 打开显示波形 关闭显示波形 自动显示当前输入信号频率 自动显示当前波形峰峰值 阻挡输入信号的直流成分。 通过输入信号的交流和直流成分。 根据探头衰减系数选取其中一个值，以保持垂直偏转系数 的读数正确。共有三种：1X、10X、100X 或 CH2 功
OK F1、F2、F3
此键按下即保存当前显示的指定波形 分别对应选中设置中第 1、2、3 选项菜单；在示波表万用表功 中作快捷键
2.3 自动设置 JHJDS2022A/JHJDS2012A 系列数字存储示波器/示波表具有自动设置功能。根据输入 的信号，可自动调整电压档位、时基、以及触发方式至最好形态显示。 “AUTO”按钮为自动设置的功能按钮。 ● 如果多个通道有信号，则具有最低频率信号的通道作为触发源。 ● 未发现信号，则将通道 1 接入一信号，按下“AUTO”按钮。如图 2-3 所示：
TRIG（触发） HORI（时基）
显示“触发”控制菜单 显示“水平”控制菜单
RUN（运行/停止） 连续采集波形或停止采集。注意：在停止状态下，对于波形垂直 档位和水平时基可以在一定范围内调整， 相当于对信号进行水平 或垂直方向上的扩展
示波器差分探头的校准方法
示波器差分探头的校准方法The Calibration Technique of Oscilloscope Differential Probe刘红煜(中国电子科技集团公司第二十研究所计量站,陕西西安710068)摘 要:随着测量信号速率的提高,差分信号变得越来越普遍,为了确保测量结果的准确性和可靠性,本文提出了对示波器差分探头的校准方法。
关键词:差分探头;校准;方法 为了抑制信号中的共模噪声,示波器差分探头被广泛的使用,但是示波器差分探头是否准确对测量结果有很大的影响,为了确保测量结果的准确性和可靠性,需要对示波器差分探头计量校准。
国家对示波器计量检定/校准有相应的检定规程和校准方法,但对示波器差分探头计量校准却没有规定,因此本文提出了示波器差分探头计量校准方法,供同行参考。
1 示波器差分探头计量校准的主要项目有(1)共模抑制比;(2)直流衰减系数;(3)差分信号范围;(4)频带宽度;(5)上升时间;(6)输入阻抗(包括电阻和电容)。
2 校准项目和校准方法211 共模抑制比校准方法21111 共模抑制比(CMRR )的定义:在差分信号测量中,为了说明差分放大电路抑制共模信号的能力。
共模抑制比是反映差分探头性能的一个关键参数,被定义为:CM R R =A d /A c(1)或以dB 表示:CM R R =20lg A d /A c(2)其中:A d —差模信号电压增益; A c —共模信号电压增益。
一般差分探头的接线端有3个,第一个是标有“+”端,第二个是标有“-”端,第三个是“地”端,如图1所示:图1 差分探头的接线端差模信号电压放大倍数A d 越大,共模信号电压放大倍数A c 越小,则CMRR 越大。
此时差分放大电路抑制共模信号的能力越强,放大器的性能越好。
当差分放大电路完全对称时,共模信号电压放大倍数A c =0,则共模抑制比CMRR →∞,这是理想情况,实际上电路完全对称是不存在的,共模抑制比也不可能趋于无穷大。
教你如何使用示波器的探头(校准、夹子和接线)
教你如何使用示波器的探头（校准、夹子和接线）
最简单的探头是连接被测电路与电子示波器输入端的一根导线，复杂的探头由阻容元件和有源器件组成。
简单的探头没有采取屏蔽措施很容易受到外界电磁场的干扰，而且本身等效电容较大，造成被测电路的负载增加，使被测信号失真。
1. 探头一般是以两条一个包装，因为现在的示波器都是双通道以上的，为了区分两个通道同时测量时探头，在每根探头上都做好了区分标色，比如色环。
2. 拿到探头，先要校准，什么样的探头需要标准呢？除无衰减的探头（1:1）外，都需要校准。
校准是探头首次与一台示波器使用时必需要校准，换不同的台示波器测量时，都要校准。
3. 校准后的探头可进入测量，测量时，请注意，在不知道被测电路电压情况下，尽可能的选择探头衰减档位，这样预防高电压损坏示波器。
4. 在测试晶振等高阻抗电路时，也就是说电路对测量负载有影响时，要选择探头衰减档位测量，因为衰减档位的阻抗很高，一般10:1的探头是10M，100:1的探头是100M。
5. 测试电路时，要确保探头的接地线接地可靠，特别是高压探头没高压时更要注意，接地线的接地位置也会影响测量精度。
6. 探头内部有电子元件，所以也有耐压参数，不可以超出耐压值，否则不但会损坏探头，还可能会直接损坏示波器。
7. 探头的带宽，高频率的探头能兼容低频率的，但低频率不能测试的高频率，在选择探头时，尽量选择大于示波器的带宽，
8. 探头测试尽量选择衰减档，衰减档有电路补偿，保证测量的波形失真小，还原度高。
9. 探头前端有一个测试钩，有人为了方便，把测试钩直接钩位电路测量，这样会影响测试精度，特别在电压低及频率高的情况下影响更大，因为测试钩那段没有屏蔽，干扰很大。
示波器X1探头和X10探头
示波器探头有X1和X10档，当测量一个信号时应该如何选择？1、先我们看它们的区别？X1档，表示信号没有经过衰减进入示波器X10档，表示信号衰减10倍进入示波器（当示波器也设置为X10档，直接读数即可，当示波器设置为X1档，示波器上读数应扩大10倍才为真实值）我们来看一下示波器探头的等效电路？将探头模型简化为RLC电路，如下图所示。
如上图所示，Rprobe是探头的输入电阻，输入电阻Rprobe越大越好，但是Rprobe是不可能做到无穷大的，它和被测电路产生分压，使得实测电压比实际电压小。
为了避免探头电阻负载造成的影响，一般要求Rprobe要大于Rsource和Rload的10倍以上。
大部分探头的输入阻抗在几十K欧姆到几十兆欧姆之间。
Cprobe是探头本身的输入电容。
这个电容不是刻意做进去的，而是探头的寄生电容。
这个寄生电容也是影响探头带宽的最重要因素，因为这个电容会衰减高频成分，把信号的上升沿变缓。
通常高带宽的探头寄生电容都比较小。
理想情况下Cprobe 应该为0，但是实际做不到。
一般无源探头的输入电容在10pf 至几百pf 间，带宽高些的有源探头输入电容一般在0.2pf 至几pf 间。
Lprobe是探头导线的寄生电感，通常 1mm 探头的地线会有大约 1nH 的电感，信号和地线越长，电感值越大。
探头的寄生电感和寄生电容组成了谐振回路，当电感值太大时，在输入信号的激励下就有可能产生高频谐振，造成信号的失真。
所以高频测试时需要严格控制信号和地线的长度，否则很容易产生振铃。
在使用示波器时，需要对示波器测量通道的耦合方式和输入阻抗进行设置，耦合方式有AC和DC两种，输入阻抗有1MΩ和50Ω两种。
示波器的探头种类很多，但是示波器的的匹配永远只有1M 欧姆或50欧姆两种选择，不同种类的探头需要不同的电阻与之匹配。
示波器输入接口的电路示意图如下图所示：测量普通信号时一般用DC耦合方式，测试电源的纹波/噪声时需要使用AC耦合方式，示波器接有源探头时，输入阻抗会自动切换到50Ω档位，接无源探头时需要手动切换到1MΩ档位。
示波器内部校准标准与方法
示波器内部校准标准与方法
一、范围
本标准适用本单位所有示波器功能的首次检定、后续检定和使用中检验
二、技术要求
1．工作环境
环境温度为20℃±5，相对湿度不大于75%RH。
无电磁场干扰。
2．检定标准
以相应型号示波器的说明书，进行各功能的检定。
3．检定周期
新购的此类仪器须进行首次检定，使用中的此类仪器须每年检定一次，检定合格的方可使用。
4．误差范围
在量程范围内，测量相对误差应小于0.5%。
5．检定人员
须指定专业人员进行检定并作好检定记录。
三、检定方法
1．外观
检查受检仪器的外观是否完好，各功能键和旋钮无松动，工作正常，电源充足。
2．功能
2.1开机显示屏显示正常。
2.2仪表进入正常显示后，操作各功能键，各旋钮均有反应。
2.3插上各通道探测头，用公司火灾仪表（推荐用380DII）作为测量对象，对三角波，标准波（或检测波）进行同步检测，其波形应显示正常。
2.4自校准功能检查
将任意一个通道探测头，测量示波器自校准方波测量端，其波形应显示正常。
四、记录
将检验结果记录，并填写“示波器内校记录”表。
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如何校准x10示波器探头
(/)Home (/) / Library (/library) / Application notes (/library/application-notes)/ How to tune (compensate) x10 oscilloscope probesHow to tune (compensate) x10oscilloscope probesAttenuated oscilloscope probesTo minimise capacitive loading on the device under test, most probes use a x10 (also called 10:1)attenuator. This can often be adjusted, or compensated, to improve the frequency response. Thefollowing note explains the adjustment technique using the Pico Technology MI103 250 MHz probe as an example. The instructions can be applied to any adjustable passive probe, although not all of the adjustments explained here may be required.There are two types of compensation: low-frequency and high-frequency. The trimmers are usually at opposite ends of the probe, as shown in Figure 1.Figure 1: MI103 probe showing location of trimmers(/images/uploads/library/tune-scope-probes-figa1.jpg)Figure 2: Scope Probe Model(/images/uploads/library/tune-scope-probes-fig1.png)Figure 3: Low-Frequency Compensation(/images/uploads/library/tune-scope-probes-fig2.png)Low-frequency compensationLow-frequency compensation (LFC) involves tweaking the frequency response of the x10 probe in the kHz region. LFC must be carried out before high-frequency compensation (HFC).Figure 2 shows a model of a typical probe. Cp is the stray capacitance of the probe tip itself. R1 is an in-series 9 MΩ resistor used to isolate the capacitance of the cable and input of the scope from the device under test. A consequence is the formation of a 10:1 attenuator with the 1 MΩ input impedance of the scope, Rscope.Ccomp1 is a variable capacitor and forms the LFC tuning part of the probe. Cp serves to adjust and match the time constant of R1 and Ccomp1 to the time constant set by Cscope, Ccable and Rscope. In effect, we have a resistive divider at DC and a capacitive divider at high frequencies (above a few 100 kHz). Ccomp1 represents the trimmer at the top of the MI103 probe, close to the attenuation switch.Ccomp2 and Rcomp represent the high-frequency compensation (HFC) part of the probe, to be discussed in the next section.The easiest way to compensate the LFC part of a probe is to input a square wave with a relatively slow edge but, importantly, no overshoot.Figure 3 shows how the waveform should look when LFC is correct. Too much and the High Frequency (HF) gain of the probe will be higher than its Low Frequency (LF) gain. With too little LFC, the HF gain will be lower than the LF gain.High-frequency compensationTwo variable factors affect the high-frequency response of the probe: the cable impedance, and the input impedance of the scope. The scope input is not usually a perfect capacitance, also having some series inductance and non-linearity.Figure 4 shows the typical characteristics of a ceramic chip capacitor used in a scope’s input. There is a dip in the impedance before it starts to increase again with frequency. This is due to the series inductance of the capacitor. The point of minimum impedance is called the resonant frequency and represents the frequency at which the inductive and capacitive impedances are equal.This diagram gives some insight into how, at very high frequencies (VHF), the input of a scope is not quite as simple as a resistor in parallel with a capacitor, and this is further complicated by non-linear characteristics of the PCB. The input impedance of high-frequency scopes consists of a 1 MΩ resistanceto ground and a number of stray capacitances and inductances. Each of these has its own series and parallel inductive and capacitive components, and the often these have a non–linear characteristic atVHF, further complicating things.To compensate for the non-linearity, HF probes tend to shunt the input of a scope with a very small capacitor and a series resistor right at the BNC. This serves to move any non–linearity into a higher frequency region, outside the intended range of the probe, without causing severe overshoot.Rcomp and Ccomp2 represent the HF tuning components of the probe. This circuit is often on a PCB in a screened case right at the BNC connector to minimize the effects of the cable and noise pickup. The Pico Technology MI103 has two RC networks like this, each with its own adjustable resistor. One controls the mid-band frequencies and the other the high-band. Both should be adjusted until the correct response is obtained.To tune the HFC of a probe, a square wave with a very fast edge must be input into it. The waveform must have a fast edge (3x shorter rise time than the probe) with very little or no overshoot. At Pico we use a signal generator with less than 3% overshoot and a very fast rise time. Also the VSWR of the 50 Ωterminator used with the pulse generator should be considered, as a low-quality terminator can cause extra overshoot.When tuning a probe, the pulse response of the scope should be observed first in order to match the probe response to that of the directly connected scope input. Figure 5 shows the pulse response ofa PicoScope 3206B 200 MHz oscilloscope without a probe connected. The input pulse has a 250 ps rise time.Note: The 200 mV range (2 V range in PicoScope with a x10 probe) must be used to tune the probes because it gives the best pulse response.The slight overshoot and ringing occurs at approximately 1 GHz. This is mostly due to stray inductance of the PCB tracks leading into the first amplifier, as well as the amplifier itself causing some ringing.Figure 6 shows how over- and under-compensated pulse responses will look. The aim is to make the response as flat as possible. One should note the rise time when tuning a probe. For the PicoScope 3206B with MI103 probe, the rise time should be approximately 1.4 ns. In Figure 6 the rise time of the under-compensated probe is of the order of 10 ns, giving a 40 MHz bandwidth. The rise time of the over compensated probe is about 1.2 ns but the waveform is far from flat, giving an increasing gain in the100 MHz to 300 MHz region.Figure 7 shows a perfectly compensated probe. Close inspection shows that the ringing and overshoot look similar to the directly connected pulse generator that we saw in Figure 5. The slight hump is desirable as it gives the probe and scope combination more bandwidth than the scope alone, without giving a lot of overshoot.Figure 4: Characteristics of Ceramic Capacitors(/images/uploads/library/tune-scope-probes-fig3.png)Figure 5: PicoScope 3206B Pulse Response without Probe (/images/uploads/library/tune-scope-probes-fig4.png)ScrollFigure 6: Over–compensated and Under–compensated Pulse Responses of MI131(/images/uploads/library/tune-scope-probes-fig5.png)Figure 7: Perfect Compensation(/images/uploads/library/tune-scope-probes-fig6.png)TestimonialsI love using the 4423 automotive scope. It is a fantastic tool. 6 or even 8channels would have been a dream. Keep-up the good work Pico THANK YOU.— Carl Georgiou, AustraliaA superb piece of equipment worth its weight in gold— Nigel ClinchSo simple to use & beats any other I have ever used hands down.— John D SamsingGreat functionality in a compact size. I really like moving the mousepointer to a position and having the Time and Voltage display thevalues at that point. Calibration equipment is a breeze with that feature.— Don HoreinOscilloscope range (/products/oscilloscope)Data Logger range (/products/data-logger)Accessories (/products/accessories)Find a distributor (/distributors)What's new at Pico (/library/latest-news)A to Z of PicoScope (/library/a-to-z)Videos (/library/videos)Keep in touch...Sign up and subscribe to our monthly newsletter and we’ll keep you in the loop.EmailSign up!PC oscilloscope and data logger products(https:///picotech)(https:///picotechnologyltd)(htt//l l/107411738128518451998)(https:///107411738128518451998)(/company/pico-technology)(https:///user/picotech)Tel: +1 800 591 2796 (Toll Free)。
示波器探头补偿原理-为什么要对探头进行校准
示波器探头补偿原理示波器输入电阻示波器探头无法将电路信号送入示波器，咋一想，似乎直接连起来就能用了吧。
但是我们使用万用表测量示波器探头两端的电阻，居然有将近9M欧姆这么多，如下图所示:万用表测量探头X10档两端电阻而我们来看示波器，细心的朋友们会发现在示波器的BNC输入接口旁边一般都标记有1MΩ的对地输入电阻参数。
很多人可能不理解这个是代表了什么。
STO1104C示波器BNC输入接口其实，在使用示波器探头测量电路的时候，由于不希望示波器探头的接入而改变被测电路本身的工作状态，因此示波器探头一定是高阻的，即输入阻抗比较大（兆欧级别）。
而示波器是有一定的电压输入范围的，但是不同的测量场合又会有不同的电压，所以示波器探头会有不同的衰减比（1X，10X，100X……）。
那么最简单的信号衰减实现就是电阻分压，如下图所示：图中，R1为示波器探头上的电阻，R in为示波器的输入电阻。
一般R in = 1MΩ，100X下为R1 = 99 MΩ，10X下R1 = 9MΩ，而1X下理论上应该为0Ω，但实际上R1约为几百欧，一般在300欧以内万用表测量探头X1档两端电阻示波器输入电容那么按照上面介绍的电阻分压电路是不是示波器就能用了呢？不是的。
大家都知道，实际中，任何电路都不是理想电路，或多或少都有寄生参数。
示波器与示波器探头的接口也不例外。
由于示波器接口需要同时将信号与GND连接到示波器探头上（如下图所示，一般外圈的金属是GND，可以起到与外部屏蔽的作用，内部的金属为输入信号），因此，输入的信号和GND之间就形成了电容。
无论怎样改进示波器接口的设计，都无法消除示波器的输入电容的寄生参数。
一般示波器的输入电容典型值为15pF，14pF，12pF的都有，图中所示为14pF。
有R又有C，这不就是RC低通滤波器吗？我们算下这个RC电路的截止频率。
考虑10X的档位，R1 = 9MΩ，R in = 1MΩ，C in = 14pF ，截止频率为这样一来，凡是高于12.64kHz的信号都被衰减到不能看了。
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如何校准x10示波器探头
为了尽量减少对被测器件的容性负载，大多数探头使用一个X10（也称为10:1）衰减器。
我们往往可以对它进行校准或补偿，以提高频率响应。
下面以Pico公司的MI103（250 MHz）的探头为例介绍的校准技术。
这些校准方法可以应用到任何可调的无源探头，但并不是这里介绍的所有的校准方法都是必须的。
有两种补偿的类型：低频补偿和高频补偿。
校准按键通常设置在探头的两端，如图1所示。
图1：MI103探头微调器位置
低频补偿
低频补偿（LFC）需要在kHz范围内调整X10探头的频率响应。
低频补偿必须在高频补偿（HFC）之前进行。
图2显示了一个典型的探头模型。
Cp是在放置在探头尖端的耗散电容。
R1是一个9MΩ的串行电阻，用来隔离电缆电容和被测设备的输入。
其组成示波器的一个带有1MΩ输入阻抗的10:1 Rscope衰减器。
图2：示波器探头模型
Ccomp1是一个可变电容，组成探头低频补偿的调整部分。
Cp是用来调整R1和Ccomp1的时间常数来匹配Cscope、Ccable和Rscope设定的时间常数。
实际上，我们在高频段（100 kHz以上）有一个直流电阻分压器和一个电容分压器。
Ccomp1置放在MI103探头的顶部实现微调，靠近衰减开关。
Ccomp2和Rcomp是用在探头的高频补偿（HFC）部分，详细情况将在下一节讨论。
最简单的对探头进行低频补偿的方法是输入一个相对边沿变化较慢的方波，但重要的是，不能过冲。
图3显示的是如何通过波形判断低频补偿是否合理。
低频补偿过多，探头的高频（HF）增益将会比它的低频（LF）增益高。
低频补偿过少，高频增益将会低于低频增益。
图3：低频补偿
高频补偿
影响探头的高频率响应的两个不定因素：电缆阻抗以及示波器的输入阻抗。
示波器的输入端通常不是一个理想的电容，它会带有一些串联电感使得电路不具有非线性。
图4显示了在示波器的输入端放置一个陶瓷芯片电容器时的典型特征。
由于电容的串联电感在存在，阻抗在它开始再次增加之前会随着频率变化有一个微降的过程。
最低阻抗点的频率就是电抗和容性阻抗相等时的共振频率。
图4：陶瓷电容器特性
由这张图我们可以看出，在甚高频（VHF）的情况下，示波器输入端并不是由简单的一个电阻与一个电容并联组成，还需要进一步考虑PCB复杂的非线性特征。
高频示波器的输入阻抗由一个1MΩ的接地电阻、耗散电容和电感组成。
它们都有与自己的串联和并联的电感和电容元件，而这些往往在甚高频的情况下具有非线性特性，这使得情况进一步复杂。
为了补偿非线性，往往在高频探头的BNC输入端嵌入一个非常小的电容和一个串联电阻进行分流。
这可以用在更高频率的任何非线性区域，在的超过探头测试范围也不会造成严重的过冲。
Rcomp和Ccomp2是探头的高频调谐元件。
该电路是经常在PCB的BNC连接器屏蔽的情况下使用，以尽量减少电缆和噪声拾取的影响。
Pico公司的MI103探头有两个这样的RC网络，每个都有自己的可调电阻。
一个控制中频段，另一个控制高频段。
两者会互相协调以到获得更好的响应曲线。
要进行高频探头补偿，必须输入一个边沿变化非常快的方波。
该波形必须具有很少或没有过冲的快速边沿（比探头上升时间短3X）。
Pico采用过冲不到3％的信号发生器和一个非常短暂的上升时间。
同时，应考虑脉冲发生器的50Ω端接器的电压驻波比，低端的端接器可能造成额外的过冲。
当调谐探头的时候，为了匹配探头对直接连接示波器输入的反应，应先观察示波器的脉冲响应。
图5显示的是Pico公司的示波器3206B（200 MHz）在没有连接探头时的脉冲响应。
它的输入脉冲有一个250 ps的上升时间。
图5：Pico示波器3206B没有探头时的脉冲响应
注：测量小于200 mV（2 V范围内连接X10探头）的信号时必须使用调谐探头，因为它可以提供最理想的脉冲响应。
在1GHz左右出现轻微的过冲或振荡。
主要是因为PCB的耗散电感首先进入第一个放
大器，以及放大器本身造成的轻微振荡。
图6显示了过偿和欠补偿时脉冲响应的情况。
补偿的目的就是尽可能地使响应趋于平坦。
调谐探头时应注意探头的上升时间。
PicoScope 3206B的探头MI103，上升时间应约1.4 ns。
图6中，在40 MHz的带宽上，探头欠补偿时的上升时间为10 ns。
探头过补偿时的上升时间是约1.2 ns，但是它的波形是不够平缓，在100 MHz至300 MHz范围内过增益。
图6：过补偿和欠补偿时探头MI131脉冲响应
图7显示了一个理想的补偿探头。
停止检测后发现，它的振荡和过冲类似于直接连接脉冲发生器时的情况，如图5所示。
轻微的畸变是可取的，因为它使得探头和示波器组合的带宽比示波器本身带宽还要广，且不会带来大量的过冲。
图7：理想校准。