衰减的示波器探头
为了最大限度地减少被测器件的容性负载，大多数探头使用x10（也称为10：1）衰减器。这通常可以调整或补偿，以改善频率响应。以下注释说明了使用两个具有不同调整布置的示例探针的调整技术。该指令可应用于任何可调节的无源探头，但并非所有这里所述的调整都是必需的。
补偿有两种类型：低频（LF）和高频（HF）。一些探针仅具有LF补偿，而其他探针具有两种类型。Pico示波器探头在出厂时经过高频补偿，无需调整，但如果您希望在PicoScope示波器上使用不同的探头，则可能需要调整其HF补偿。
图1 - 显示LF修整器的TA131探针
图2：显示LF和HF修整器的另一个探针
低频补偿
低频补偿（LFC）涉及调整x10探头在kHz区域的频率响应。LFC必须在高频补偿（HFC）之前进行。
图3显示了典型探针的模型。Cp是探针尖端本身的杂散电容。R1是一个串联的9MΩ电阻，用于隔离电缆的电容和示波器输入与被测器件。结果是形成一个10：1衰减器，其范围为1MΩ输入阻抗，即Rscope。
Ccomp1是可变电容器，形成探头的LFC调谐部分。Cp用于调整和匹配R1和Ccomp1的时间常数与Cscope，Ccable和Rscope设置的时间常数。实际上，我们在DC处有一个电阻分压器，在高频（高于几百kHz）时有一个电容分压器。Ccomp1代表探头顶部的修剪器，靠近衰减开关。
Ccomp2和Rcomp代表探头的高频补偿（HFC）部分，将在下一节中讨论。
补偿探头LFC部分的最简单方法是输入边缘相对较慢的方波，但重要的是没有过冲。
图4显示了LFC正确时波形的外观。太多，探头的高频（HF）增益将高于其低频（LF）增益。如果LFC太少，则HF增益将低于LF增益。
图3：Scope探针模型
图4：低频补偿
高频补偿
两个可变因素会影响探头的高频响应：电缆阻抗和示波器的输入阻抗。示波器输入通常不是完美的电容，也具有一些串联电感和非线性。
图5显示了示波器输入中使用的陶瓷芯片电容器的典型特性。阻抗在频率开始再次增加之前会下降。这是由于电容器的串联电感。最小阻抗点称为谐振频率，表示电感和容性阻抗相等的频率。
该图给出了一些见解，即在非常高的频率（VHF）下，示波器的输入不如电容器与电容器并联那么简单，并且PCB的非线性特性使这一点变得更加复杂。高频示波器的输入阻抗包括1MΩ的接地电阻和许多杂散电容和电感。它们中的每一个都有自己的串联和并联电感和电容元件，这些元件在VHF上通常具有非线性特性，使事情变得更加复杂。
Rcomp和Ccomp2代表探针的HF调谐组件。该电路通常位于BNC连接器屏蔽盒的PCB上，以最大限度地减少电缆和噪声拾取的影响。典型的探头有两个像这样的RC网络，每个网络都有自己的可调电阻。一个控制中频段频率，另一个控制高频段。应该调整两者，直到获得正确的响应。
要调整探头的HFC，必须在其中输入边缘非常快的方波。波形必须具有快速边沿（上升时间比探头短3倍），且过冲很少或没有过冲。在Pico，我们使用的信号发生器具有小于3％的过冲和非常快的上升时间。此外，应考虑与脉冲发生器一起使用的50Ω端接器的VSWR，因为低质量端接器会导致额外的过冲。
图5：陶瓷电容器的特性
调谐探头时，应首先观察示波器的脉冲响应，以使探头响应与直接连接的示波器输入的响应相匹配。图6显示了未连接探头的PicoScope 3206B 200 MHz示波器的脉冲响应。输入脉冲的上升时间为250 ps。 注意：必须使用200 mV范围（PicoScope中带有x10探头的2 V范围）来调谐探头，因为它可以提供最佳的脉冲响应。 轻微的过冲和振铃发生在大约1 GHz。这主要是由于PCB轨道的杂散电感通向第一个放大器，以及放大器本身导致一些振铃。
图6：没有探头的PicoScope 3206B脉冲响应
图7显示了过补偿和欠补偿脉冲响应的外观。目的是使响应尽可能平坦。应该注意调整探头的上升时间。对于带有TA131探头的PicoScope 3206B，上升时间约为1.4 ns。在图7中，欠补偿探头的上升时间约为10ns，带宽为40MHz。过补偿探头的上升时间约为1.2 ns，但波形远非平坦，在100 MHz至300 MHz区域内增益增加。
图7：第二探头的过补偿和欠补偿脉冲响应
图8显示了完美补偿的探针。仔细检查表明，振铃和过冲看起来与我们在图6中看到的直接连接的脉冲发生器类似。轻微的驼峰是理想的，因为它使探头和示波器组合的带宽比单独的示波器更多，而不会产生大量的过冲。
图8：完美补偿