1. 示波器探头补偿与校准验证
探头补偿为什么必须做
无源探头内部有一个可调补偿电容,它与示波器输入端的电容构成一个频率补偿网络。如果补偿电容与示波器输入电容不匹配,方波的快速边沿会出现过冲或圆角,平顶部分会出现下垂或上升,导致幅度和时序测量失真。Tektronix 示波器前面板上的 PROBE COMP 端子输出一个约 1 kHz、0.5 Vpp 的方波,专门用于探头补偿验证。
操作步骤与关键设置
- 将无源探头的 BNC 端接入示波器通道(如 CH1),探头衰减开关拨到 10×。
- 探头钩住前面板 PROBE COMP 端子,接地夹夹住旁边的 GND 端子。
- 按 Autoset 或手动设置:垂直档位约 1 V/div,水平时基约 500 μs/div,触发源选 CH1。
- 观察屏幕上方波波形。若边沿圆角、上升缓慢,说明欠补偿;若边沿过冲、振铃,说明过补偿。
- 用探头附带的小螺丝刀旋转补偿调节孔,边调边看波形,直到方波边沿陡直、平顶平坦。
- 切换通道或更换探头后,需重新验证补偿状态。
判读要点:正确补偿时,1 kHz 方波的上升时间主要受限于示波器带宽和探头带宽,边沿应干净利落;平顶部分不应有倾斜。若平顶下垂,说明低频补偿不足;若边沿过冲,说明高频补偿过度。
注意:调节补偿电容时力度要轻,避免损坏探头内部的可调电容。不同型号探头的调节孔位置不同,通常在 BNC 接头附近或探头本体上。若调节后波形仍无改善,检查探头是否损坏或衰减开关是否在正确档位。
验证与记录
| 补偿状态 | 边沿特征 | 平顶特征 | 幅度读数 | 判断 |
|---|---|---|---|---|
| 欠补偿 | 圆角、上升慢 | 基本平坦 | 偏低 | 需增大 Ccomp |
| 正确补偿 | 陡直、无过冲 | 平坦无倾斜 | ≈0.5 Vpp | 合格 |
| 过补偿 | 过冲、振铃 | 可能上升 | 偏高 | 需减小 Ccomp |
完成调节后,可切换至另一通道重复验证,确认每支探头都处于正确补偿状态。这是后续所有幅度和时间测量的前提。