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示波器因為有探頭的存在而擴展了示波器的應用范圍，使得示波器可以在線測試和分析被測電子電路，如下圖：
一、探頭的負載效應
當探頭探測到被測電路后，探頭成為了被測電路的一部分。探頭的負載效應包括下面3部分：
1. 阻性負載效應；
2. 容性負載效應；
3. 感性負載效應。
二、探頭的類型
示波器探頭大的方面可以分為：無源探頭和有源探頭兩大類。無源有源顧名思義就是需不需要給探頭供電。
無源探頭細分如下：
2. 帶補償的高阻無源探頭（常用的無源探頭）；
3. 高壓探頭
1. 單端有源探頭；
2. 差分探頭；
3. 電流探頭
常用的高阻無源探頭和有源探頭簡單對比如下：
低阻分壓探頭具有較低的電容負載 (<1pf) 、較高的帶寬 (>1.5GHz) 、較低的價格，但電阻負載非常大，一般只有500歐姆或1歐姆，因此，它只適用于測試低源阻抗的電路或只關注時間參數測試的電路。
三、有源探頭
讓我們看一下使用600MHz無源探頭和1.5GHz有源探頭測試了1ns上升時間步長信號的影響。脈沖發生器用于產生1ns步進信號。經過測試夾具，SMA電纜直接連接到示波器1.5GHz帶寬，這樣波形 (藍色信號下圖) 將顯示在示波器上并作為參考波形存儲。然后，使用探針點測量測試夾具檢測被測信號。由于探針負載的影響，通過SMA直接連接的波形變為黃色。探測通道顯示綠色波形。然后，分別測試上升時間，可以看到無源探頭和有源探頭對高速信號的影響。
使用1165A 600MHz無源探頭，使用鱷魚嘴接地線: 受探頭負載影響，上升時間變為: 1.9ns; 探頭通道顯示的波形振鈴，上升時間為: 1.85ns;
單端有源探頭結構圖如下，利用放大器實現阻抗變換的目的。單端有源探頭的輸入阻抗相對較高 (一般大于100Kohm)，而輸入電容相對較小 (一般小于1pf)。它通過探頭放大器連接到示波器。示波器必須使用50歐姆的輸入阻抗。有源探頭帶寬寬 (現在可以達到30GHz)，而負載小，但價格相對較高 (通常，每個探頭達到相同帶寬示波器價格的10% 左右)，動態范圍小 (注意這一點，因為超過探頭動態范圍的信號無法正確測試。通常，動態范圍約為5V)，這相對脆弱。使用時要小心。
差分探頭適用于測試高速差分信號 (測試時不需要接地) 、放大器測試、電源測試、虛擬接地測試等應用。
電流探頭在測試直流和低頻交流時的工作原理：
當電流鉗閉合且中心封閉有電流的導體時，將出現磁場作為響應。這些磁場使霍爾傳感器內的電子偏轉，并在霍爾傳感器的輸出端產生電動勢。電流探頭根據這種電動勢，產生反向 (補償) 電流并送至電流探頭的線圈，使電流中的磁場夾緊為零，以防止飽和。電流探頭根據逆流測量實際電流值。用這種方法，可以非常線性地測量大電流，包括交流/直流混合電流。
隨著測量電流頻率的增加，霍爾效應逐漸減弱。當測量沒有直流分量的高頻交流電流時，它們中的大多數通過磁場的強度直接感應到電流探頭線圈。此時，探頭就像一個電流互感器。電流探頭直接測量感應電流而不是補償電流。功率放大器的輸出為線圈提供低阻抗接地回路。
當電流探頭工作在20KHz的高低頻交叉區域時，部分測量是通過霍爾傳感器實現的，另一部分是通過線圈實現的。
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