探头、有源探头与无源探头的区别：全面解析信号测量中的关键选择

探头、有源探头与无源探头的基本概念

在电子测试与测量领域，探头是连接示波器与被测电路的关键组件。根据其内部是否含有放大电路或电源，探头主要分为无源探头和有源探头两大类。理解它们之间的区别，对于提高测量精度、降低信号失真至关重要。

1. 无源探头（Passive Probe）

定义：无源探头不包含内置放大器或电源，仅由电阻、电容等被动元件构成。最常见的类型是10:1衰减无源探头。

优点：

• 成本低，结构简单，易于维护；
• 带宽较宽，适合一般频率范围的测量；
• 无需外部供电，使用方便。

缺点：

• 输入阻抗较低（通常为10MΩ），可能对高频电路造成负载效应；
• 信号衰减严重（如10:1），需示波器配合校准；
• 不适合测量微弱信号或高速数字信号。

2. 有源探头（Active Probe）

定义：有源探头内部集成了前置放大器和电源，能够对信号进行预放大后再传输至示波器。

优点：

• 输入阻抗极高（可达100MΩ以上），几乎不影响被测电路；
• 信号衰减小，能更真实地还原原始信号；
• 支持更高带宽（可达GHz级别），适用于高速数字信号测试；
• 具备良好的噪声抑制能力。

缺点：

• 价格昂贵，维护复杂；
• 需要外部供电（如电池或通过探头接口供电）；
• 带宽受放大器设计限制，且易受温度影响。

3. 探头的典型应用场景对比

总结：如何选择合适的探头？

在实际应用中，应根据以下因素综合判断：

• 信号频率：高频信号优先选用有源探头；
• 信号幅度：微弱信号建议使用有源探头以避免噪声干扰；
• 预算与便携性：预算有限时可选无源探头；
• 测量环境：若在高温或振动环境中，有源探头稳定性可能受影响。