示波器本质是负载，那么测量本身就是一个给被测电路加载的过程。我把探头连上之后，星星还是不是那个星星，月亮还是不是那个月亮，就很难说了，要看负载效应。

负载效应： 有两部分会影响， 一部分是示波器本身的输入阻抗，一部分是探头的阻抗。

对于普通的低频信号来说，测量系统对被测电路的影响越小越好。因此， 常规的低频信号测量只需使输入阻抗处于默认 1MΩ 即可，此时相当于在测量电路两端并联一个很大的电阻， 对被测电路影响就很小，测量结果也会相对的准确。
对于高频信号来说（如200Mhz 正弦波），此时就需要考虑示波器的容抗特性了。 此时的信号输出端一般为 50Ω左右的电阻， 根据信号完整性原理，一定要考虑测量过程中的阻抗匹配。 为了避免信号反射， 必须保证测量系统阻抗也是50欧姆。

为什么测量高频信号（200M 左右）感觉幅值测不太准呢？答案可能就在输入阻抗这里！根据阻抗匹配的原则，源的输出一般要求外部负载为50Ω。如果阻抗不匹配，测量的过程中就不可避免传输线上的信号反射，从而造成测量信号的幅值不准确的现象。
那么问题来了，如果我的示波器测量高频信号该如何操作才测得比较准呢？两种方法。

一是使用标配的无源高阻探头，由于探头的输入阻抗很高，不能做为端接负载，为保证源信号的质量，需要另外的负载对源信号进行端接。

二是把示波器的输入阻抗设置为50Ω。这样，示波器的输入阻抗可以为源信号提供有效的端接。但如果我的示波器不可选50Ω阻抗怎么办呢？小事情，出门转某宝，搜阻抗转换器即可。

大部分人会比较关注示波器本身的使用，却忽略了探头的选择。实际上探头是介于被测信号和示波器之间的中间环节，如果信号在探头处就已经失真了，那么示波器做的再好也没有用。下图是一个例子，通常的500MHz的无源探头本身的上升时间大约为700ps，通过这个探头来测试一个530ps上升时间的信号，即使不考虑示波器带宽的影响，经过探头后信号的上升时间已经变成了860ps。因此，探头对于测量的影响是不能忽略不计的。

对于高斯频响的示波器和探头来说，探头和示波器组成的测量系统的带宽通常可以用以下公式：

而对于平坦响应的的示波器和探头来说，其组成的测量系统的带宽取决于带宽最小的那部分。由此可见，探头以及连接方式对于测试系统的影响是很大的。

要选择合适的探头，首要的一点是要了解探头对测试的影响包括2部分的含义：探头对被测电路的影响以及探头本身造成的信号失真。

为了考量探头对测量的影响，我们通常可以把探头的输入电路简单等效为如下图所示的R、L、C的模型（实际上的模型比这个要复杂得多），测试时需要把这个模型和我们的被测电路放在一起分析。

①   探头本身有输入电阻。为了尽可能减少对被测电路的影响，要求探头本身的输入电阻R要尽可能大。但由于Rprobe做不到无穷大，所以就会和被测电路产生分压，造成实际测到的电压可能不是探头真实的电压，这种情况在一些电源或放大器电路的测试中会经常遇到。为了避免探头电阻负载造成的影响，一般要求探头的输入电阻要大于源阻抗以及负载阻抗至少以上。大部分探头的输入阻抗在几十k欧姆到几十M欧姆间。

②   探头本身有输入电容（寄生电容）。这个寄生电容也是影响探头带宽的最重要因素，因为这个电容会衰减高频成分，把信号的上升沿变缓。通常高带宽的探头寄生电容都比较小。理想情况下探头的寄生电容Cprobe应该为0，但是实际做不到。一般无源探头的输入电容在十几pf至几百pf间，带宽高些的有源探头输入电容一般在0.2pf至几pf间。由于寄生的电容的存在，探头的输入阻抗（注意，不是直流输入电阻）随着频率会下降，从而影响探头的带宽。下图是两种常用探头的输入阻抗随频率变化的曲线，两种探头的输入阻抗在直流情况下都是高阻的：最普遍使用的500MHz带宽的高阻无源探头在直流情况下可以有10MΩ的输入阻抗，另一款2GHz带宽的单端有源探头的输入阻抗在直流情况下是1MΩ。但是由于左边的高阻无源探头有更大的寄生电容，因此随着频率的增加，其输入阻抗随频率增加下降得更快，当频率到70MHz时，其输入阻抗已经远远小于寄生电容更小的有源探头。因此，输入寄生电容对于探头带宽的影响是非常大的。

③   探头输入的信号还会受到寄生电感的影响。探头的输入电阻和电容都比较好理解，探头输入端的电感却经常被忽视，尤其是在高频测量的时候。电感来自于哪里呢？我们知道有导线就会有电感，探头和被测电路间一定会有一段导线连接，同时信号的回流还要经过探头的地线。示波器探头常用的地线通常1mm探头的长度会有大约1nH的电感，信号和地线越长，电感值越大。如下图所示，探头的寄生电感和寄生电容组成了谐振回路，当电感值太大时，谐振频率很低，很容易在输入信号的激励下产生高频谐振，造成信号的失真。所以高频测试时需要严格控制信号和地线的长度，否则很容易产生振铃。

在了解探头的结构之前，我们还需要先了解一下示波器输入接口的结构，因为这里是连接探头的地方，示波器的输入接口电路和探头共同组成了我们的探测系统。

大部分的示波器输入接口采用的是BNC或兼容BNC的形式（有些高带宽的示波器会采用一些特殊设计的接口，比如2.92mm或1.85mm的同轴接口）。如下图所示，很多通用的示波器在输入端有1M欧姆或50欧姆可切换的匹配电阻。示波器的探头种类很多，但是示波器的的匹配只有1M欧姆或50欧姆两种选择，不同种类的探头需要不同的匹配电阻形式。

从电压测量的角度来说，为了对被测电路影响小，示波器可以采用1M欧姆的高输入阻抗，但是由于高阻抗电路的带宽对寄生电容的影响很敏感。所以1M欧姆的输入阻抗广泛应用与500M带宽以下的测量。对于更高频率的测量，通常采用50欧姆的传输线，所以示波器的50欧姆匹配主要用于高频测量。传统上来说，市面上100MHz带宽以下的示波器大部分只有1M欧姆输入，因为不会用于高频测量；100MHz～几GHz带宽的示波器大部分有1M欧姆和50欧姆的切换选择，同时兼顾高低频测量；几GHz或更高带宽的示波器由于主要用于高频测量，所以大部分只有50欧姆输入。

广义的意义上说，测试电缆也属于一种探头，比如BNC或SMA电缆，而且这种探头既便宜性能又高（前提是电缆的质量不要太差），但是使用测试电缆连接时需要在被测电路上也有BNC或SMA的接口，所以应用场合有限，主要用于射频和微波信号测试。对于数字或通用信号的测试，很多时候还是需要专门的探头。下图是示波器里常用的一些探头的分类。

示波器的探头按是否需要供电可以分为无源探头和有源探头，按测量的信号类型可以分为电压探头、电流探头、光探头等。所谓的无源探头，是指整个探头都由无源器件构成，包括电阻、电容、电缆等；而有源探头内部一般有放大器，放大器是需要供电的，所以叫有源探头。

阻性负载效应：减小幅度和直流偏置，加上探头，有故障的电路可能会变得正常了；容性负载效应：上升时间减缓，带宽减小，传输延迟增加；感性负载效应：探头有地线电感效应，增加显示信号的振铃，可能导致测试误差。

　　1. 探头与被测电路连接时，探头的接地端务必与被测电路的地线相联。否则在悬浮状态下，示波器与其他设备或大地间的电位差可能导致触电或损坏示波器、探头或其他设备。

　　2. 测量建立时间短的脉冲信号和高频信号时，请尽量将探头的接地导线与被测点的位置邻近。接地导线过长，可能会引起振铃或过冲等波形失真。

　　3. 为避免接地导线影响对高频信号的测试，建议使用探头的专用接地附件。

　　4. 为避免测量误差，请务必在测量前对探头进行检验和校准。

　　5. 对于高压测试，要使用专用高压探头，分清楚正负极后，确认连接无误才能通电开始测量。

　　6. 对于两个测试点都不处于接地电位时，要进行“浮动”测量，也称差分测量，要使用专业的差分探头。