無(wú)源探頭大多有很寬的電壓測(cè)試范圍,帶寬也可以做到幾百兆甚至上GHz 。除此之外,大多數(shù)的無(wú)源探頭在設(shè)計(jì)的時(shí)候還兼顧了耐用,防摔,堅(jiān)固等特性。
那么我們?yōu)槭裁匆O(shè)計(jì)有源探頭呢?
在實(shí)際測(cè)量中,很多時(shí)候需要一種探頭,它既有非常高的帶寬,同時(shí)還有很高的輸入阻抗,這就需要有源探頭來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)橛性刺筋^中有專門的放大器電路,放大器需要供電,所以我們也稱之為有源探頭。
有源探頭有哪些分類?
常見(jiàn)的有源探頭分為單端有源探頭和差分有源探頭,前者一般會(huì)留有一個(gè)接地插孔,通過(guò)地線可以連接被測(cè)電路。但這種結(jié)構(gòu)通常會(huì)造成環(huán)路面積較大,其環(huán)路電感會(huì)限制測(cè)量帶寬的使用,造成無(wú)法測(cè)量高帶寬的信號(hào)。差分有源探頭的好處是使用了差分放大器,可以直接測(cè)量高速信號(hào)或傳輸線上的差分信號(hào),同時(shí)也有很好的共模抑制比,使得我們可以測(cè)量幾十G 赫茲的高帶寬信號(hào)。
高帶寬有源差分探頭
在使用的注意事項(xiàng):
1、測(cè)量電壓的范圍
絕大多數(shù)的高帶寬有源差分探頭無(wú)法支持高電壓測(cè)試。例如1169系列的探頭放大器有高達(dá)12GHz的帶寬,直流偏置為±16V,大電壓為±30V。在測(cè)試過(guò)程中,如果被測(cè)信號(hào)幅度超出大電壓范圍,可能會(huì)對(duì)探頭造成損壞。
2、探頭和示波器的連接
常見(jiàn)的高帶寬有源差分探頭只能與示波器的鍍金焊盤BNC接口連接。連接時(shí)要把探頭放大器垂直插入示波器輸入接口,插入到位后,鎖扣會(huì)自動(dòng)閉合,拔出時(shí),需要先松開(kāi)鎖扣,然后垂直拔出。
3、探頭前端的連接
根據(jù)客戶不同測(cè)量的場(chǎng)景,通常需要選擇不同的前端,是德科技提供非常豐富的前端選擇例如:焊接,卡槽,套管,SMA等等。前端可以垂直插入到放大器的連接端,無(wú)需旋轉(zhuǎn),彎曲,擠壓。差分前端沒(méi)有正負(fù)之分,但放大器有正負(fù)端之分,所以單端探頭前端需要插入放大器的正端。
4、工作溫度的范圍
因?yàn)椴捎昧朔侄问降脑O(shè)計(jì),放大器和前端可以分離,前端相對(duì)有更寬的溫度范圍,如果考慮高低溫測(cè)試,還可以通過(guò)延長(zhǎng)電纜,與不同的前端配合使用,溫度范圍可以擴(kuò)展到-55℃ —— +150℃。但放大器則不然,只能在室溫下工作。
5、焊接探頭的固定方法和使用技巧
a. 由于焊接前端非常細(xì)也非常的脆弱(材料特性和性價(jià)比決定),為了防止外力拉拽造成脫落,通常會(huì)對(duì)我們的放大器前端和放大器進(jìn)行固定,可以考慮使用不導(dǎo)電的雙面膠帶,或少量的低溫?zé)崮z,切忌使用強(qiáng)力膠。使用低溫?zé)崮z時(shí),注意不要讓熱膠和前端接觸,以免造成前端損壞,此外放大器附帶的尼龍貼合盤可用于固定放大器。
b. 焊接探頭前端通常配有可替換的匹配焊接電阻,可以在電阻損壞或是脫落時(shí)更換備用的焊接電阻,但注意不要在焊接過(guò)程中導(dǎo)致前端焊盤脫落,如果脫落只能更換前端。
c. 使用差分探頭時(shí),注意保護(hù)前端的探針,請(qǐng)不要使用探針去刮劃電路板上的綠油,氧化層,防腐漆或類似的操作,以免損壞探針,探針盡量垂直于被測(cè)點(diǎn),可以輕輕按壓,保證可靠連接,注意使用瀏覽型前端,可變間距(browser tips) 探頭的間距要通過(guò)旋鈕,不能用手直接掰。
貼片器件探頭
銅箔就近接地
精細(xì)探針
間距可調(diào)探頭