無源探頭大多有很寬的電壓測試范圍,帶寬也可以做到幾百兆甚至上GHz 。除此之外,大多數的無源探頭在設計的時候還兼顧了耐用,防摔,堅固等特性。
那么我們為什么要設計有源探頭呢?
在實際測量中,很多時候需要一種探頭,它既有非常高的帶寬,同時還有很高的輸入阻抗,這就需要有源探頭來實現。因為有源探頭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,前者一般會留有一個接地插孔,通過地線可以連接被測電路。但這種結構通常會造成環路面積較大,其環路電感會限制測量帶寬的使用,造成無法測量高帶寬的信號。差分有源探頭的好處是使用了差分放大器,可以直接測量高速信號或傳輸線上的差分信號,同時也有很好的共模抑制比,使得我們可以測量幾十G 赫茲的高帶寬信號。
高帶寬有源差分探頭
在使用的注意事項:
1、測量電壓的范圍
絕大多數的高帶寬有源差分探頭無法支持高電壓測試。例如1169系列的探頭放大器有高達12GHz的帶寬,直流偏置為±16V,大電壓為±30V。在測試過程中,如果被測信號幅度超出大電壓范圍,可能會對探頭造成損壞。
2、探頭和示波器的連接
常見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,鎖扣會自動閉合,拔出時,需要先松開鎖扣,然后垂直拔出。
3、探頭前端的連接
根據客戶不同測量的場景,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,無需旋轉,彎曲,擠壓。差分前端沒有正負之分,但放大器有正負端之分,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
因為采用了分段式的設計,放大器和前端可以分離,前端相對有更寬的溫度范圍,如果考慮高低溫測試,還可以通過延長電纜,與不同的前端配合使用,溫度范圍可以擴展到-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也非常的脆弱(材料特性和性價比決定),為了防止外力拉拽造成脫落,通常會對我們的放大器前端和放大器進行固定,可以考慮使用不導電的雙面膠帶,或少量的低溫熱膠,切忌使用強力膠。使用低溫熱膠時,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更換備用的焊接電阻,但注意不要在焊接過程中導致前端焊盤脫落,如果脫落只能更換前端。
c. 使用差分探頭時,注意保護前端的探針,請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點,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) 探頭的間距要通過旋鈕,不能用手直接掰。
貼片器件探頭
銅箔就近接地
精細探針
間距可調探頭