[发明专利]一种探头电路

说明书

技术领域

本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种探头电路。

背景技术

图1是现有的探头电路示意图，如图1所示，现有探头电路主要包括：输入阻尼电阻R1，高压衰减电阻R3、R4和R5、高压衰减电容C1、补偿调节电容C2、单刀单掷开关S1以及输出匹配电阻R2。图1所示的探头电路两端连接PAD(焊板)。图1所示的探头电路针对输入信号具有10:1和1:1衰减比例功能，由单刀单掷开关S1来实现。

图2是现有的实现十倍衰减比例的探头电路示意图，如图2所示，当单刀单掷开关S1打开时，高压衰减电阻R3和R4与高压衰减电容C1并联，从而使得探头电路与示波器的输入电阻Rs和输入电容Cs构成10:1的衰减比例关系，实现对探头电路的输入信号的衰减。补偿调节电容C2可实现对低频信号的补偿调节，以实现正确的衰减比例，使得探头电路与示波器组成的测量系统有较好的带内平坦度。

图3是现有的实现一倍衰减比例的探头电路示意图，如图3所示，当单刀单掷开关S1闭合时，探头电路中输入阻尼电阻R1和输出匹配电阻R2的阻值较小，从而使得探头电路与示波器输入电阻Rs(约为1M欧姆)组成1:1的衰减比例关系。

相关技术中的探头电路通过设置单刀单掷开关来实现无源探头的两种不同衰减比例关系电路，可以在不同的场合用户自行选择使用场景。但是，该单刀单掷开关的设计，导致在1:1衰减比例等效电路上，主要有下面几方面的缺陷：

1)输入阻尼电阻R1和补偿调节电容C2的存在，形成RC低通滤波电路，严重影响了探头电路的带宽性能。

2)输入端的高压信号会直接输入到补偿调节电容C2的一端，对补偿调节电容C2的耐压提出了较高的耐压要求，会大大提高物料成本。

3)由滑块结构实现的单刀单掷开关，制造工艺和装配较为复杂，其中弹簧和内部滑块零件较小，且对尺寸的加工精度及一致性要求非常严格，零点的偏差较难保证，导致开关存在使用寿命问题。

针对现有技术中探头电路存在的上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种探头电路，以至少解决现有技术中探头电路的带宽性能较差的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种探头电路，所述探头电路的输出端连接至一示波器，其特征在于，所述探头电路包括：输入衰减电路、低频补充电路以及单刀双掷开关；所述输入衰减电路的输入端连接至所述探头电路的输入端，输出端连接至所述低频补偿电路的输入端，用于衰减所述探头电路的输入信号；所述低频补偿电路的输出端连接至所述单刀双掷开关的第一动端，用于对所述输入信号中的低频信号进行补偿调节，以调整所述输入信号的衰减比例；所述单刀双掷开关的不动端通过探头线缆连接至所述探头电路的输出端，所述单刀双掷开关的第二动端连接至所述探头电路的输入端，用于在所述单刀双掷开关切换至所述第一动端或所述第二动端时，使所述探头电路对应形成多倍衰减档位通路或一倍衰减档位通路。

优选地，所述输入衰减电路，包括输入阻尼电阻、高压衰减电容以及高压衰减电阻；所述高压衰减电容与高压衰减电阻并联连接后形成并联电路，所述并联电路的一端连接所述低频补偿电路的输入端，另一端连接所述输入阻尼电阻的一端，所述输入阻尼电阻的另一端与所述探头电路的输入端相连接。

优选地，所述低频补偿电路，包括补偿调节电容，所述补偿调节电容的一端接地，另一端与所述输入衰减电路的输出端相连接。

优选地，所述探头线缆的长度区间为1m至1.5m。

优选地，所述探头电路还包括：联动单刀双掷开关，其不动端连接至所述探头电路的输入端，所述联动单刀双掷开关的第一动端连接至所述输入衰减电路的输入端，所述联动单刀双掷开关的第二动端连接至所述单刀双掷开关的第二动端；其中，所述联动单刀双掷开关的第一动端与所述单刀双掷开关的第一动端联动，所述联动单刀双掷开关的第二动端与所述单刀双掷开关的第二动端联动。

本发明提供的探头电路可以形成一个多倍衰减档位通路和一个一倍衰减档位通路，两个通路分别连接至一个单刀双掷开关的两个输入端，单刀双掷开关的输出端连接至示波器。本发明通过设置单刀双掷开关替换现有技术的单刀单掷开关，避免多倍衰减档位通路对一倍衰减档位通路的影响，提高了一倍衰减档位通路的带宽，缩短探头线缆，减小寄生电容。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。在附图中：