1. 示波器探头补偿与校准验证

示波器探头补偿与校准验证 学习卡片

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。

无源探头补偿网络与三种补偿状态波形对比 探头等效补偿网络 Vsrc R9M Ccomp (可调) 同轴电缆 Cscope (~15pF) R9M·Ccomp = Rscope·Cscope 时补偿正确 三种补偿状态的方波响应 欠补偿 边沿圆角、上升缓慢 正确补偿 边沿陡直、平顶平坦 过补偿 边沿过冲、振铃 正确补偿 边沿陡直、平顶平坦 补偿调节操作与判读流程 ① 连接探头 钩住 PROBE COMP 接地夹接 GND ② 设置示波器 1V/div, 500μs/div 触发源选该通道 ③ 观察波形 看边沿与平顶 判断补偿状态 ④ 调节电容 用小螺丝刀旋转 直至方波平坦 若仍不理想,重复观察与微调 判据:方波边沿无过冲/圆角,平顶无下垂/上升,幅度稳定在 0.5 Vpp 附近

操作步骤与关键设置

  1. 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×。
  2. 探头钩住前面板 PROBE COMP 端子,接地夹夹住旁边的 GND 端子。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。