首先要注意的是带宽。高压探头的带宽通常会在其上明确标注,以 MHz 为单位。如果高压探头的带宽不足,即使示波器的带宽再高,也无法发挥其应有的作用。
其次,高压探头的阻抗匹配也非常重要。在使用电流探头之前,需要先调节其阻抗匹配部分。一般情况下,差分探头靠近示波器的一端会有一个可调电容,部分高压探头靠近探针的一端也配有可调电容,这些可调电容的作用是调节示波器高压探头的阻抗匹配。如果阻抗不匹配,测量到的波形就会出现变形。
示波器高压探头阻抗匹配的调节方法如下:
首先,将示波器的输入选择置于 GND 档位,接着调节 Y 轴位移旋钮,使扫描线出现在示波器屏幕的中间位置。检查此时的扫描线是否水平(即是否与示波器的水平中线重合),若不水平,则需要调节水平平衡旋钮(通常模拟示波器有这个调节端子,位于小孔中,需要用螺丝刀伸入调节;数字示波器则无需调节)。
然后,将示波器的输入选择切换到直流耦合档位,并将泰克示波器探头连接到示波器的测试信号输出端(一般示波器都配有该输出端,通常是 1kHz 的方波信号)。
接着,调节扫描时间旋钮,使波形能够显示大约两个周期。再调节 Y 轴增益旋钮,使波形的峰 - 峰值大约占据屏幕宽度的一半。此时,观察方波的上下两边是否水平,若出现过冲、倾斜等现象,则说明需要调节探头上的补偿电容。使用小螺丝刀进行调节,直至上下两边的波形均水平且无过冲为止。不过,由于数字示波器探头可能存在质量问题,有时可能无法完全消除失真,此时只能调节至效果。
此外,示波器上还有一个用于选择量程的小开关:X10 和 X1。当选择 X1 档时,信号未经衰减直接进入示波器;而选择 X10 档时,信号会先经过衰减,衰减到原来的 1/10 后再进入示波器。因此,当使用示波器的 X10 档时,需要将示波器上的读数乘以 10(有些示波器在示波器端可选择 X10 档,以配合高压探头使用,这样在示波器端也设置为 X10 档后,可直接读数)。在测量较高电压时,可以利用探头的 X10 档功能,将高电压衰减后再输入示波器。另外,X10 档的输入阻抗远高于 X1 档,所以在测试驱动能力较弱的信号波形时,将探头置于 X10 档可以更好地进行测量。
但需要注意的是,在不确定信号电压高低的情况下,应先使用 X10 档进行测量,确认电压不高后,再选择合适的量程档进行测量。养成这样的习惯是非常必要的,否则一旦因操作不当损坏示波器,后悔也来不及了。