有源探頭由于包含了類似晶體管和放大器的有源部件，需要供電支持，因此稱作有源探頭。最常見的情況下，有源設(shè)備是一種場效應(yīng)晶體管（PET），它提供了非常低的輸入電容，低電容會在更寬的頻段上導(dǎo)致高輸入阻抗。有源FET探頭的規(guī)定帶寬一般在500MHz～4GHz之間。除帶寬更高外，有源FET探頭的高輸入阻抗允許在阻抗未知的測試點上進(jìn)行測量，而產(chǎn)生負(fù)荷效應(yīng)的風(fēng)險要低得多。另外，由于低電容降低了地線影響，可以使用更長的地線。有源FET探頭沒有無源探頭的電壓范圍。有源探頭的線性動態(tài)范圍一般在±0.6V到±10V之間。

有源探頭差分探頭

差分探頭測量的是差分信號。差分信號是互相參考，而不是參考接地的信號。差分探頭可測量浮置器件的信號，實質(zhì)上它是兩個對稱的電壓探頭組成，分別對地段有良好絕緣和較高阻抗。差分探頭可以在更寬的頻率范圍內(nèi)提供很高的共模抑制比（CMRR）。差分信號和普通的單端信號走線相比，最明顯的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下三個方面：

抗干擾能力強，因為兩根差分走線之間的耦合很好，當(dāng)外界存在噪聲干擾時，幾乎是同時被耦合到兩條線上，而接收端關(guān)心的只是兩信號的差值，所以外界的共模噪聲可以被最大程度抵消。

能有效抑制EMI，同樣的道理，由于兩根信號的極性相反，他們對外輻射的電磁場可以相互抵消，耦合的越緊密，泄放到外界的電磁能量越少。

時序定位精確，由于差分信號的開關(guān)變化是位于兩個信號的交點，而不像普通單端信號依靠高低兩個閾值電壓判斷，因而受工藝，溫度的影響小，能降低時序上的誤差，同時也更適合于低幅度信號的電路。目前流行的LVDS就是指這種小振幅差分信號技術(shù)。

差分放大原理是指一對信號同時輸入到放大電路中，然后相減，得到原始信號。差分放大器是由兩個參數(shù)特性相同的晶體管用直接耦合方式構(gòu)成的放大器。若兩個輸入端上分別輸入大小相同且相位相同的信號時，輸出為零，從而克服零點漂移。

差分探頭原理圖

電流探頭也許你會想，用電壓探頭測得電壓值，除以被測阻抗值，很容易就可以獲得電流值，為啥要專門搞個電流探頭來測？因為實際上，這種測量引入的誤差非常之大，我們一般不采用電壓換算電流的方法。電流探頭可以精確測得電流波形，方法是采用電流互感器輸入，信號電流磁通經(jīng)互感變壓器變換成電壓，再由探頭內(nèi)的放大器放大后送到示波器。電流探頭基本上又分成兩類， 交流電流探頭和交直流電流探頭，交流電流探頭通常是無源探頭，無需外接供電，而交直流電流探頭通常是有源探頭。傳統(tǒng)電流探頭只能測量交流交流信號，因為穩(wěn)定的直流電流不能在互感器中感應(yīng)電流。交流電流在互感器中，隨著電流方向的變化，產(chǎn)生電場的變化，并感應(yīng)出電壓。然而，利用霍爾效應(yīng)，電流偏流的半導(dǎo)體設(shè)備將產(chǎn)生與直流電場對應(yīng)的電壓。所以，直流電流探頭是一種有源設(shè)備，需要外接供電。

交直流電流探頭

最后我們來看幾點和探頭有關(guān)的建議:

對探頭進(jìn)行正確的補償：不同的示波器輸入電容可能不同，甚至同一臺示波器不同通道也會有略微差別。為了解決這個問題，學(xué)會給探頭補償調(diào)節(jié)是工程師應(yīng)該掌握的最基本的技能。

探頭與被測電路連接時，探頭的接地端務(wù)必與被測電路的地線相聯(lián)。否則在懸浮狀態(tài)下，示波器與其他設(shè)備或大地間的電位差可能導(dǎo)致觸電或損壞示波器、探頭或其他設(shè)備。

盡量將探頭的接地導(dǎo)線與被測點的位置鄰近。接地導(dǎo)線過長，可能會引起振鈴或過沖等波形失真

對于兩個測試點都不處于接地電位時，要進(jìn)行“浮動”測量，也稱差分測量，要使用專業(yè)的差分探頭。

探頭對示波器的測量至關(guān)重要，首先要求探頭對探測的電路影響必須達(dá)到最小，并希望對測量值保持足夠的信號保真度。如果探頭以任何方式改變信號或改變電路運行方式，示波器看到實際信號會失真比較嚴(yán)重，進(jìn)而可能導(dǎo)致錯誤的或者誤導(dǎo)性的測量結(jié)果。通過以上介紹得出，探頭的選購和正確使用有許多值得我們注意的地方。