3．無源探頭常用附件

無源探頭是大家使用示波器時最常用到的探測工具，針對不同的場合會使用不同的探頭。最通用的一種探頭是高阻無源探頭，前端一般是一個鱷魚夾的地線夾和一個探測信號的鉤子。這種方法適用于大部分通用的探測場合，但并不是全部。針對某些特殊的應用，用戶可能會需要更多更靈活的連接方式，例如針對封裝密度比較高的芯片或者要做長時間測量的場合。探頭廠家隨著探頭一般也會提供一些常用的附件，圖5.11是典型的隨著高阻無源探頭發(fā)貨時配置的常用附件。

除了這些隨探頭發(fā)貨的附件，無源探頭還可以額外訂購很多種不同的附件以用于不同的測量場合。由于大部分用戶都不太清楚這些附件如何使用，這里將對無源探頭的一些附件和應用場合進行簡單介紹，以方便用戶選擇。

首先從地線說起。通常探頭標配的15cm長的黑色的地線夾可以實現(xiàn)比較方便的地線連接，但是這么長的地線由于電感效應在測高頻信號時會產(chǎn)生比較大的振蕩，在有開關電源的場合還會耦合進很大的噪聲。可能很多人都忽略的是，即使是500MHz的無源探頭在使用這種長地線時帶寬也最多只能達到200～300MHz。所以如果要做高頻測量，就需要換相應的短地線，例如一些短的彈簧針或彈簧片等。使用這種短的接地線所帶來的一個問題是可能探測點附近找不到合適的接地點，而如果再通過長引線接地又會增加額外電感，所以可以通過相應的接地銅片把參考地引到探測點附近。銅片本身的橫截面積比較大，所以其電感很小，可以提供一個比較理想的地參考點。圖5.12是用彈簧接地片配合接地銅片進行測試。

再說一下信號的探測問題。大家都知道探頭前面的探鉤拔掉后可以用前端的探針點在被測信號上做測量，但是這個探針如果太粗則不太方便測一些高密度的管腳，而如果太細則用久了又有可能會損壞。所以有些探頭還會提供一些備件，可以方便用戶更換。如圖5.13所示，更換時用鉗子把原有探針拔下?lián)Q上新的就行了。

對于有些密度比較高的QFP或DIP封裝器件，如果想用探針直接在芯片的管腳上做探測通常要非常小心，因為探針有可能會滑開從而造成相鄰的兩個管腳短路。針對這種應用，有些探頭還提供了一些楔形的塑料帽，如圖5.14所示。使用時把這些塑料帽套在探頭前端，其楔形結(jié)構可以貼合在被測管腳上，保證探頭尖的可靠接觸同時又不會滑開，從而避免了短路的風險。根據(jù)不同的管腳間距通常有一組塑料帽，例如可以支持的管腳間距為0.5～1.27mm不等。

對于板上信號測試的另一種方法是使用套筒或非常小的抓鉤，如圖5.15所示。套筒比較適合直接連接板上的插針，而套筒前面附帶的抓鉤則可以方便地勾在芯片的管腳或針腳上，有些小的抓鉤可以支持最小0.5mm的管腳間距。當然，這種方法由于使用的地線和信號線比較長，在提供方便性的同時也會影響探頭的帶寬。

如果希望盡可能方便、可靠地測量，可以在設計PCB時對關心的信號預留一個探頭的適配器，需要測試時只要把探頭插在適配器上就行了，這樣既保證了帶寬，又方便了測量。而如果被測信號直接可以提供同軸連接器的輸出，例如BNC接口，那還可以通過如圖5.16所示的BNC適配器與BNC電纜直接相連，非常可靠方便。

還有一些測試（例如抖動、眼圖、模板等測試）由于要測量時間較長，所以需要脫手測試。手持的方法雖然方便但不可靠也不能持續(xù)很長時間。最簡單的脫手測試方法是把探頭套在一個兩腿的探頭夾上，依靠重力壓在被測點上。對于一些復雜的場合，還可以選擇三維的探頭手臂，它可以把探頭夾住并根據(jù)需要調(diào)整探測的位置和角度。這種三維的探頭架要做得好的話價格很貴，甚至會超過一個普通無源探頭的價格，所以只在一些特殊測場合才會用到。圖5.17是一些不同種類的探頭固定支架。

除此之外，無源探頭通常還會配一個小起子用來調(diào)整匹配電容，或者有些色環(huán)可以套在探頭上以區(qū)分不同的通道，這里就不再贅述。