傳輸線探頭
PP066 是一款高帶寬無源探頭，專為與 WaveMaster? 和其他具有 50 Ω 輸入的高帶寬示波器。 這種極低電容探頭為高頻應用提供了出色的解決方案，尤其是探測20–100 Ω 阻抗的傳輸線。
靈活性
可互換的衰減器前端可讓用戶選擇輸入電阻和靈敏度。 探頭連接電纜是標準 SMA。 PP066 探頭適用于廣泛的設計應用，包括測量計算機、通信、數據存儲和其他高速設計中常見的模擬和數字 IC。
在高帶寬時依然能保證信號完整性
在測量非常高的頻率時，使用具有低輸入電容的探頭是保持信號完整性的關鍵。 一個 1 pf 的有源探頭雖然名義上是高阻抗，但會加載一個1 GHz 信號時會變成 159 歐姆容抗 (X = 1/2πfC) 。 PP066 保留信號的高帶寬內容，即使對于非常快的邊沿也能保持正確的信號形狀。
測量高速信號
隨著邊緣速度變得更快，使用示波器準確測量數字波形變得越來越具有挑戰性。 通常，將測試電路互連到示波器是問題中最困難的部分。 設計人員經常將有源探頭作為完成此任務的首選工具。 然而，在許多情況下，一種鮮為人知的無源探頭類型可以以更低的成本提供更好的性能。
使用探頭對任何電路進行測量都會改變其特性。
當涉及到測量具有高頻成分的波形時，通常就是這種情況。 添加到探頭電路中的極小的寄生元件會極大地扭曲被測信號。
探頭負載通常是導致波形失真的最重要因素。 任何現實生活中的電壓信號都可以用戴維寧等效模型表示，表示為理想電壓源，在它和連接探頭的測試點之間有一個串聯阻抗（見背面圖）。 探頭中的對地阻抗形成一個分壓器，它會衰減測量信號。 如果阻抗是純阻性的，則可以通過對測量的波形幅度乘一個系數來輕松補償這種影響。 然而，電路源阻抗和測量探頭的電抗部分會產生無法有效校正的頻率相關衰減。 隨著被測信號的頻率內容增加，即使是最微小的寄生電容和電感也會產生顯著衰減，從而極大地扭曲被測波形的形狀。
考慮一個示例，我們使用高質量無源探頭探測具有 1 ns 轉換時間的快速數字信號。 這些探頭的輸入阻抗通常為 1 MΩ 并聯約 10 pF。 如果被測電路的源阻抗為 30 Ω，探頭的 1 MΩ 電阻元件幾乎不會產生直流衰減。 然而，電容的影響是顯著的。 使用將上升時間轉換為頻率的基本規則，1 ns 上升時間對應于大約 350 MHz。 10 MHz 時 350 pF 的容抗為 45 Ω。 因此，在 1 ns 轉換期間，分壓器下橋臂中的阻抗將為 45 Ω 而不是 1 MΩ，從而使信號衰減大約 40%。
由于我們通常不能容忍測量結果包含 40% 或更大的誤差，因此通常使用有源探頭來測量高速信號。 有源探頭的 1 pF 電容的典型輸入意味著比高質量無源探頭提高十倍。
然而，即使是 1pF，有源探頭也會在非常快的電路中出現過大的負載。 在 3.5 GHz 時，用1 pf 有源探頭加載的信號與 45 MHz 時用 10 pf 無源探頭相同的 350 Ω 容抗。
在許多應用中，一種相對類型未知的無源探頭將提供比有源探頭更好的性能，而且成本要低得多。 這些探頭有多種名稱，包括傳輸線、低電容、低阻抗或 Zo 探頭。 不管它們叫什么，它們都在相同的原理下工作。 在這些探頭中，使用 50 Ω 阻抗傳輸線代替探頭電纜。 探頭不使用 1 MΩ 示波器輸入，而是要求將示波器輸入設置為 50 Ω。 在傳輸線上添加一個前端電阻可提供衰減并提高輸入電阻，以減少被測電路的直流負載。
在指定的工作頻率范圍內，傳輸線的輸入阻抗將呈現純阻性，在本例中為 50 Ω。 由于沒有電容元件，因此不需要通過前端電阻的分流電容來補償分壓器。
理論上，這種探頭的輸入電容為零； 現實生活中的探頭具有較小的電容，這是和接地的前端相關。 然而，電容非常低，通常為 0.2 pf 或更小。
傳輸線探頭唯一的潛在缺點是輸入電阻較低。 ÷10 探頭的輸入電阻為 500 Ω，÷20 探頭的輸入電阻為 1 kΩ。 這種低輸入電阻是許多設計人員過去避免使用它們的原因。 隨著現代數字系統速度的不斷提高，傳輸線探頭值得認真考慮。 大多數現代高速數字電路不受電阻負載的影響。 電壓擺幅往往較低，IC 可以驅動較低阻抗的負載。 1 KΩ 負載不會對現代數字系統中越來越普遍的傳輸線總線的運行產生不利影響。
當您打開這些傳輸線探頭之一的包裝時，您會注意到一件事，那就是相對缺少探頭連接件。 這是有實際原因的。 要了解這些探頭可提供的高帶寬性能，避免在輸入連接中引入寄生電抗元件極為重要。 如果您確實需要探測具有快速邊沿的電路，請放棄使用帶有 10 cm 接地引線的探針，以及在探針尖端前面連接帶有 5 cm 延長引線的微型 SMD 引線夾。 這些做法將對波形保真度產生破壞性影響，并可能改變電路運行。 通過提供簡單而優雅的高頻信號探測解決方案，Teledyne LeCroy 的電容傳輸線探頭可保持信號保真度并允許高帶寬測試設備正確測量電路特性。