对大多数测量环境，只要注意下述基本问题，与示波器一起提供的标准探头就已经足够了：

1、带宽/升时间极限；

2、信号源负荷潜力；

3、探头补偿调节4、正确的探头接地。

但是，最终您会遇到超越基本知识之上的某些探测环境。本文介绍了可能遇到的某些高级探测问题，先从地线开始。

由于很难确定及为测量确定一个真正的接地参考点，示波器测量中仍需考虑地线问题。这种困难源于这样一个事实，不管是探头上的地线还是电路中的地线都具有电感，在信号频率提高时，会成为自己的电路。长地线就是其中一个其中一个影响，导致脉冲上出现振铃。除成为振铃和其它波形畸变的来源外，地线还成为噪声的接收天线。

为防止地线问题，首先可以进行推测。应一直怀疑信号显示器屏幕上观察到的任何噪声或畸变。噪声或畸变可能是信号的一部分，也可能是测量过程导致的结果。下面的讨论提供了相关信息和指南，可以确定畸变是不是测量流程的一部分，如果是，怎样处理这个问题。

地线长度

任何探头地线都有一定的电感，地线越长，电感越大。在与探头尖端电容和信号源电容相结合时，地线电感形成一条谐振电路，在某些频率上导致振铃。

为观察接地不良导致的振铃或其它畸变，必须存在下面两个条件：

1.示波器系统带宽必须足够高，能够处理探头尖端上信号的高频成分。

2.探头尖端上的输入信号必须包含足够的高频信息(快速上升时间)，由于接地不良会导致振铃或畸变。

图1说明了在满足上述两个条件时可以看到的振铃和畸变实例。图1中所示的波形是使用350MHz示波器、同时使用6英寸地线的探头测量的。探头尖端上的实际波形是一个步进波形，其上升时间为1ns。

      这个1ns的上升时间等于示波器的带宽(BW≈0.35/Tr)，拥有足够的高频成分，可以在探头的接地电路中引起振铃。这个振铃信号与步进波形并联注入系统中，显示为步进顶部的畸变，如图1所示。

      在使用相同的示波器和探头采集同一个步进波形时，得到图1中的两个波形显示。但要注意，图1b中的畸变与图1a相比略有不同。通过稍微重新确定探头电缆位置，把一只手放在探头电缆部分，可以获得图1b中看到的差异。重新确定电缆位置及在电缆附近放一只手，导致探头接地电路的电容和高频端子特点发生小的变化，进而改变了畸变。

      探头地线可能会在快速转换的波形上导致畸变，意识到这一点非常重要。同样还认识到，波形上看到的畸变可能只是波形的一部分，而不是由于探头接地方法引起的。为区分这两种情况，可以移动探头电缆。如果把手放在探头上或移动电缆导致畸变发生变化，那么畸变是由探头接地系统导致的。正确接地 ( 端接 ) 的探头对电缆位置或接触根本不敏感。

      为进一步说明上述观点，我们再次使用相同示波器和探头采集相同的波形。只是这一次去掉了 6 英寸探头地线，而通过安装 ECB 到探头尖端适配器来采集步进信号 ( 参见图2)。图 3是得到的没有畸变的步进波形显示。去掉了探头地线及在 ECB 到探头尖端适配器中直接端接探头，几乎从波形显示中消除了所有畸变。显示图形现在精确绘制了测试点上的步进波形。

      从上面的实例中可以得出两个主要结论。首先在探测快速信号时，地线应尽可能短。其次，通过设计产品测试能力，产品设计人员可以保证更高效地维护和检修产品，包括在必要的地方使用 ECB 到探头头部适配器，以更好地控制测试环境，避免在安装或维护过程中错误地调节产品电路。

      在没有安装 ECB 到探头尖端适配器的环境中需要测量快速波形时，记住要使探头地线尽可能短。在许多情况下，这可以使用内置接地头部的专用探头尖端适配器完成。但也可以使用有源 FET 探头。由于高输入阻抗及极低的头部电容 ( 通常小于 1pF)，FET 探头可以消除无源探头遇到的许多地线问题，图4 进一步说明了这一点。

      地线噪声问题 

      噪声是可以在示波器波形显示器上显示的另一类信号失真。与振铃和畸变一样，噪声可能实际上是探头尖端上的信号的一部分，也可能是因为不正确的接地技术而导致的信号。其区别在于，噪声一般来自外部来源，其外观和监测的信号速度无关。换句话说，接地不良可能会导致显示在任何速度的任何信号上的噪声。

通过探测技术可以在信号上表示噪声的主要机制有两种。一种是接地环路噪声注入机制，另一种是通过探头电缆或探头地线实现的电感捡拾机制。下面详细讨论了这两种机制。

      接地环路噪声注入 

      在示波器公共电位和测试电路电源线接地及探头地线和电缆之间存在接地环路时，接地环路中不想要的电流流动可能会导致在接地系统中注入噪声。正常情况下，所有这些点为零伏，或应该为零伏，将不会有接地电流流动。但是，如果示波器和测试电路位于不同的大楼系统接地上，在一个大楼接地系统上可能会有小的电压差或噪声 ( 参见图5)。结果导致的电流流动会在探头外部电缆屏蔽层中形成电压下跌。这个噪声电压将注入到示波器中，与探头尖端的信号形成串联。结果，可以看到感兴趣的信号上叠加了噪声，或感兴趣的信号可能会叠加在噪声上。

      在接地环路噪声注入中，噪声通常是线路频率噪声(50或 60Hz)。但通常情况下，噪声可能会采用尖峰形式或突发形式，这是大楼设备导致的，如空调、开关等。可以采取各种措施，避免或最大限度地降低接地环路噪声问题。第一种方法是对示波器和被测电路使用相同的电源电路，以最大限度地降低接地环路。此外，探头及其电缆应远离潜在的噪声源。特别是，不要把探头电缆与设备电力电缆并排或交叉。

      如果一直存在接地环路噪声问题，可能需要通过下述方法之一使接地环路短路：

      1.使用接地隔离监测仪。

      2.在测试电路或示波器上使用电源线隔离变压器。

      3.使用隔离放大器，把示波器探头与示波器隔开。

      4.使用差分探头进行测量( 抑制共模噪声 )。

      在任何情况下，都不应通过把安全三线接地系统发生缺陷，来隔离示波器或测试电路。如果必需进行浮动测量，应使用制造商认可的隔离变压器，最好使用为示波器专门设计的接地隔离监测仪。

      注意：为避免触电，在把探头连接到被测电路前，一直要把探头连接到示波器或探头隔离器上。

      感应的噪声 

      通过感应到探头电缆中，噪声可以进入公共接地系统，特别是在使用带有长电缆的探头时。接近电源线或其它承载电流的导线可能会在探头的外部电缆屏蔽层中引起电流流动。通过大楼系统公共接地会形成电路。为最大限度地降低这个潜在噪声来源，在可能时应使用电缆较短的探头，同时一直要使探头电缆远离可能的干扰源。

噪声还可以直接感应到探头地线中，这是典型的探头地线导致的结果，在连接到测试电路时，其表现为单圈环路天线。这个地线天线特别容易受到逻辑电路或其它快速变化的信号导致的电磁干扰影响。如果探头地线的位置与被测电路板上的特定区域太近，如时钟线，地线可能会捡拾信号，并与探头尖端上的信号混合在一起。

在信号的示波器显示屏上看到噪声时，问题是这个噪声是作为探头尖端上信号的一部分发生的？还是感应到探头地线中的？

为回答这个问题，可以试着移动探头地线。如果噪声信号电平变化，那么噪声是感应到地线中的信号。

识别噪声来源的另一个非常有效的方法是把探头从电路上断开，把探头地线夹到探头尖端上。然后沿着电路来回移动这只探头头部 / 地线环路天线。这个环路天线将捡拾电路中强烈辐射的噪声区域。图6说明了通过把探头地线连接到探头尖端上进行搜索，可以在逻辑电路板上找到有哪些噪声来源。

      为最大限度地降低感应到探头接地中的噪声，应使地线远离被测电路板上的噪声来源。此外，缩短地线可以降低捡拾的噪声数量。

      选择购线，构造安全，连接你我！用毫米（mm）来购线的购物网！