是德示波器4000X 系列如何进行探头补偿

我们以是德科技 4000X 系列示波器标配探头为例演示如何在进行补偿调整探头。 将探头接入示波器探头补偿信号端子，分别调节探头上的螺丝孔，可对探头进行低频补偿达到近似理想方波的波形。

1 输入探头补偿信号

2 按下 [Default Setup] 缺省设置调用默认示波器设置

3 按下 [Auto Scale] 自动设置以自动配置示波器，以便捕获探头补偿信号

4 按下探头所连接的通道键 （[1]、[2] 等）。

5 在 " 通道菜单 " 中，按下探头。

6 在 " 通道探头菜单 " 中，按下探头检查，然后按照屏幕上的说明操作。

如果需要，使用非金属工具 （探头附带）调整探头上的微调电容器，以获得 尽可能平的脉冲。 在 N2894A 探头上，微调电容器位于探头 BNC 连接器上。

7 将探头连接到所有其他示波器通道（2 通道示波器的通道 2 或 4 通道示波器 的通道 2、3 和 4）

8 对每个通道重复执行此程序

示波器探头补偿实测：如何补偿 10:1 无源探头？

探头和示波器的此电子模型显示（如下图）

连接到示波器的 1 MΩ 输入阻抗的 10:1 无源探头的简化示意图

当前我们只观察阻性组件时，我们已确定探头的 9 MΩ 探头端部电阻以及示波器的 1 MΩ 输入阻抗建立了 10:1 分压器比率。对于低频或直流电应用，忽略电容元件是比较适宜的。但是，如果您需要测量动态信号 （示波器的主要测量应用），则不能忽略此电子模型的电容元件。

所有示波器探头和示波器输入中本身都固有寄生电容。这些包括探头电缆电容 （C 电缆），以及示波器的输入电容 （C 示波器）。

“固有／寄生”仅意味着电子模型的这些元件非有意设计，而是真实电子世界中原本就存在的。固有／寄生电容的数量随着示波器的不同和探头的不同而异。但是，如果没有其他的设计电容组件来补偿系统中固有的电容元件，则系统在动态信号条件 （非直流）下的阻抗会从探测系统的整体动态衰减改为不同于所需的 10:1 比率。沿着可调补偿电容 （C 组件）分布其他／设计的探针电容器 （C 探针）的目的是建立与 10:1 的阻性衰减匹配的电容阻抗衰减。正确调整补偿电容时，这还可以确保与 9 MΩ 电阻器并列的探针电容的时间常数，和与示波器的 1 MΩ 输入电阻器并列的固有和补偿电容的时间常数匹配。

我们会将通道 1 探头连接到其他端子：

1 将两个 示波器探头连接到标记了示波器探头补偿的端子。请注意，这与称为 Demo2 的端子也是同一个端子。

2 按下示波器前面板上的 [默认设置]。

3 将通道 1 设置为 1.0 V/div。

4 将通道 1 偏移／位置设置为 0.0 V（默认设置）。

5 按触发电平旋钮，以将通道 1 上的触发电平设置为约 50%。

6 按 [2] 前面板键以打开通道 2。

7 将通道 2 设置为 1.0 V/div。

8 将通道 2 偏移／位置设置为约 +3.5 V。

9 将示波器的时基设置为 200.0 µs/div。

如果正确补偿了探头，则应在示波器显示屏上看到两个带有平坦响应的 1 kHz 方波，与下图类似。现在，让我们调整每个探头上的探头补偿。

使用示波器的 1 kHz 探头补偿信号补偿 10:1 无源探头

10 使用小的“一字”螺丝刀，调整位于每个探头主体上的可变电容器。请注意，

此调整有时位于一些探头的 BNC 连接端附近。

下图（不当补偿的探头）显示了通道 1 探头（黄色波形）补偿过度的示例，以及通道 2 探头（绿色波形）欠补偿的示例。如果您没有观察到近乎完美的方波，则应重新调整探头上的探头补偿，直到示波器上的波形与上图类似。

不当补偿的示波器探头

正确调整探头后，只要在此示波器上继续使用这些探头，在下次使用示波器时应该就不需要重新调整它们了。

此时，您已完成了本实验的实践部分。如果您赶时间，并需要完成本章中最后一个实验，则应跳到实验 #6，然后读取本实验后面其余部分的内容。

如何计算示波器探头电容补偿的正确数量？

如果您面临挑战，请使用以下假设条件计算正确补偿所需的补偿电容 (C comp) 数量：

对于计算所需的补偿电容 (C comp) 数量，最早的方法是使 R tip 和 C tip 并联的时间常数 (1/RC) 与 R scope 和 C parallel 并联的时间常数相等。

请记住，C parallel 是探头／示波器模型中的三个电容元件的组合。

另一种计算方法是使 C parallel 的电容阻抗的 9 倍与 C tip 电容阻抗的 1 倍相等。这将建立电容阻抗产生的衰减常数，与仅阻性网络 (10:1) 产生的衰减常数相同：