关于无源探头的探究
有时会出于各种考虑去研究无源探头的工作原理，这次的问题是能否将普通的无源探头当作同轴线用于匹配不同的系统阻抗？有实战经验的人会明确告诉我们，不能这么做。原因在于即使是无源探头，在其内部也存在电阻。我用万用表实测了一个旧探头，发现其内芯电阻高达300多欧姆，而外导体的电阻则相对较低。这样的“同轴线”显然无法匹配到常见的系统阻抗如50欧姆或75欧姆。
尽管这个问题看似已经解决，但它引发了我对无源探头内部结构的疑问：为何探头上会有这么大的电阻？为何普通探头的带宽与某些特殊型号如10x探头存在显著差异？
为了深入了解，我尝试拆解这个无源探头。它的外壳坚固且整体注塑，拆解并不容易。经过一系列努力，我终于看到了其内部结构：一根探针、一块电路板、若干电阻电容、一个开关以及一根同轴线。进一步简化的等效电路图也展示了其电路结构。其中引人注目的部分是串接在探头中的阻尼电阻。它是如何发挥作用的？为此，我构建了一个简单的模型进行仿真分析。在这个过程中，我们发现了诸如rs1（源内阻）、rd1（阻尼电阻）、l1（探头线缆寄生电感）和c1（探头线缆寄生电容与示波器输入电容之和）等参数对系统的影响。阻尼电阻的主要作用是抵消探头寄生电感带来的系统频响上的尖峰，它的取值要平衡系统频响和时域波形过冲的表现。要想取得理想的系统频响效果，还需要根据实际情况调整阻尼电阻的大小。通过增加补偿电路，像10x这样的特殊探头可以获得更高的系统带宽。这背后的原理涉及到复杂的电路设计。回到最初的问题，关于能否使用剪掉探头的同轴线来匹配不同阻抗的系统？答案是并不简单。在深入研究了同轴线本身的特性后，我惊讶地发现这条看似普通的同轴线的电阻并不简单。它的电阻在线上是均匀分布的，插入损耗较大。这是否意味着它在系统中起到了某种特殊的匹配作用？这需要更深入的射频知识来解答。无源探头背后的电路设计是复杂的，涉及到的原理包括阻尼电阻的作用、补偿网络的设置以及同轴线的设计等等。只有深入探究这些原理，才能更好地理解和应用无源探头。
