我有兴趣为自己的示波器制造便宜的（有些是一次性的，或永久连接到原型的）探头。

在复杂的电路中，有时在密集的PCB上可能很难连接所有这些（标准）探针，可能无法使用测试点，连接可能会引起很大的接地阻抗，从而使信号失真等。

我提出的解决方案是将一些同轴电缆焊接到BNC连接器，然后将电缆直接焊接到PCB上的“有趣”走线，从而实现更牢固的连接（没有钩子脱落，非常烦人），接地面积大大减小了。线索。永久固定探头将形成一个完美的原型开发板，始终提供所有信号，随时可以连接到示波器。

我该怎么做？信号可能在MHz范围内（例如10-30MHz）。

我在考虑标准的50欧姆同轴电缆，还有什么更好的选择吗？我应该终止吗？

对于1:10探测，我需要一个简单的分压器就足够了。真的吗？

电容补偿怎么样？一般如何减少探头的电容？

关于这些探针，还有什么要记住的吗？还是通过其他方式实现上述目标？

这通常不是一个好主意。最好为常规示波器探头设置抓点（当然，请确保为地面夹提供附近的抓点）。

存在许多问题，您实际上已经考虑了其中大部分-只是直接同轴电缆连接并不是解决这些问题的方法。

信号可能在MHz范围内（例如10-30MHz）。

我在考虑标准的50欧姆同轴电缆，还有什么更好的选择吗？

这是你的第一个问题。如果30 MHz信号馈入同轴电缆的长度，则它们将遭受可见的衰减，除非同轴电缆终止。您的信号将传播到示波器，然后被反射，然后再次被反射，并使示波器信号失真，等等。虽然要记住，常规示波器探头使用有损同轴电缆，但是如果没有足够的配合，这将不会成功使用理论。

我应该终止吗？

哦，绝对。如果这样做，您将在示波器上获得出色的信号。嗯 好吧，这当然是驱动电缆的小事。对于50欧姆的电缆，您需要提供可以成功驱动50欧姆的电源。这排除了所有“正常”运算放大器和所有“正常”逻辑电路。这意味着板上有一系列高速，高功率放大器，这些放大器仅在将示波器连接到板上时才使用，并且对于大多数电路而言，功耗会显着增加-因此，您将需要更大的电源。但是一定要继续。

对于1:10探测，我需要一个简单的分压器就足够了。真的吗？

las，不。的确可以提供550/55分压器之类的东西来产生标称的50欧姆源，但是当连接到50欧姆负载时，您将得到20分频。您的电路将看到大约600欧姆负载，即大于50欧姆，但仍超出大多数电路乐于处理的范围。

电容补偿怎么样？一般如何减少探头的电容？

的确，这适用于除以10个探头，但仅适用于有损耗的同轴电缆。您可能会尝试使用未端接的同轴电缆，但是这样做会给电路带来相当大的电容负载（例如，对于RG58，通常为25 pf / ft）。

正如我已经提到的，做您想要的事情的唯一“好”方法是，在您要监视的每个点安装一个50欧姆的驱动器放大器，然后在50欧姆的示波器端接电缆。那可能不是很好。

一个典型的被动范围探测器看起来像这样（第一个Google图像搜索命中）：

而且其中的每个部分都经过精心设计，通常会考虑数十年的经验。当然，您可以自己进行探查，这取决于您的实际目标。看到什么？当然有可能，简单又便宜。例如，寻找Z0探针。知道实际波形的样子吗？现在这变得异常困难。1X位置的可切换探头的典型带宽为5-8MHz，即使最好的工程也无法达到更高的带宽，那么您能否进行家庭设置？不太可能。

这只是现代高性能探针中完成的两个示例，除非您购买这些部件，否则很难在家中复制它们：

• 探头电缆不是严格同轴电缆，其内部导体是弯曲的并且有损耗，每米的电阻为100-200Ω。
• 尖端和接地环之间的塑料材料不仅可以精确地按尺寸制造，而且是一种介电常数得到很好控制以降低电容的材料。

让我再向您展示一些点击这里的Google图片搜索：

这是三种不同探针电容的阻抗（以欧姆为单位）与信号频率的关系。如您所见，即使对于已经非常低的5pf，您仍然具有数百欧姆的阻抗，而不是想要的兆欧（市场上有<1pf的探头，它们的价格在成千上万，这是有原因的） 。该响应必须被拉平才能看到合适的波形。

有关视频形式的范围探测器的更多信息，我建议：

• 1x Probes上的Dave Jones（EEVblog）
• Bob Pease和朋友关于Scope Probes

这些也是不错的读物

• 道格·福特的秘密探秘世界
• 泰克示波器探头基础知识
• 安捷伦示波器探测技巧（尤其是2和8）

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你可以吗？当然，只要您有足够的知识，但是坦率地说，如果您有足够的知识，就不会在这里问，对吗？

你应该？除非您要回答的唯一问题是“是否有东西”，否则很有可能不会，在这种情况下，家用冲泡Z0探头可能是最好的。如果要使波形具有某种精度，则必须正确表征探头的频率响应并将其平坦化，以使波形没有失真或失真很小。

另一方面，如果这是用于播放和了解范围探针如何工作，那么这是一个非常好的主意。

如果您最担心的是具有低电感路径的测试点的可到达性和可连接性，请在8:00左右观看Bob Pease视频。

无源探头有两种基本类型，低阻抗探头和高阻抗探头。

使用低阻抗探头时，示波器输入设置为50欧姆模式，而示波器则设置为50欧姆同轴电缆。然后，您可以在顶端使用一个串联电阻来提供比例系数（即x10探头为450欧姆）。这种设置的优点是简单，并且在高频下也能很好地工作。它具有这些出色的特性，因为它将电缆视为馈入匹配负载的适当传输线。不利的一面是在低频时，它给被测设备的负载超过了高阻抗探头。另外，一些廉价的示波器没有50 ohm输入选项，您可以使用外部T-peice和终结器，但性能不佳。

如果信号很大，则可能需要考虑以这种方式制作100倍探头。电路上的负载较小，但snr明显变差。

对于高阻抗探头，示波器的输入阻抗为1兆欧。因此，对于x10探头，串联电阻变为9兆欧。但是，只有电阻会导致探头性能不佳。为了获得性能良好的探头，您需要在电阻两端添加一个电容，该电容比示波器输入和同轴电缆的总电容小9倍（我们现在将电缆视为电容器，而不是像传输一样对待。线，只要我们的电缆比波长短得多，就可以。通常很难使用可变电容器，因为很难预测杂散电容。随着频率的升高，制作优质的高阻抗探头变得越来越困难，需要采取其他技巧，例如其他答案中提到的特殊有损电缆。

高性能无源探头的物理结构并不容易，因为您将需要获得极小的寄生电容，以使分压器在很宽的频率范围内正常工作（产生平坦的响应）。如果您给探头提供了很大的长度，即使将探头连接到示波器的同轴电缆也很困难。这使得构建一个不会对电路造成强烈负载的无源探头非常具有挑战性。

如果这对您很重要，那么我建议您尝试一个有源探头，对于该有源探头，您可以安排50欧姆的输出阻抗以直接连接到示波器。您可以找到输入电容相对较小的宽带FET输入运算放大器，例如THS4631，其具有1 GOhm ||。3.9 pF输入阻抗。使宽带分压器位于运算放大器本地，比构建仅具有几pF电容的无源探头更为实用。

缺点是这也不是一件容易的事，并且您可能不希望将此类探头视为一次性探头，因为运算放大器每个探头的确要花费几美元，再加上PCB的成本。这是Rocketmagnet设计的一个很好的例子，展示了可能涉及的内容。单端探头可能会更简单，尽管根据您的要求，您可能仍需要多个运算放大器。如果您可以逃避最少的一个或两个运算放大器和一个分压器，则可以将其构建在一块覆铜板上，并将其连接到要探测的电路上。当然，这是否值得每次付出努力和花费都取决于您。