如何减少差分探头的寄生电感和寄生电容？

减少差分探头的寄生电感和寄生电容，核心思路是缩短信号传输路径、优化探头结构与连接方式、降低导体间的耦合效应，具体可从探头选型、测量操作、硬件改造三个维度落地：

一、 探头选型：从源头降低寄生参数

1.选用短探针 / 集成同轴电缆的探头

寄生电感与导体长度成正比，寄生电容与导体面积、间距相关。优先选择探针长度≤10mm 的差分探头，避免长探针带来的额外寄生参数；集成同轴电缆的探头比普通导线探头的寄生参数更可控，同轴结构可抑制线间电容耦合。

2.选择差分对绞合设计的探头线

对绞结构的差分线能抵消部分电感耦合，降低线间寄生电容，相比平行导线探头，寄生参数可减少 30%~50%。

3.匹配被测信号带宽的探头

超带宽探头的冗余设计会引入更多寄生参数，例如测量 100MHz 信号时，选择 1GHz 带宽的探头比选择 5GHz 带宽的探头寄生参数更低，且测量精度更优。

二、 测量操作：现场优化连接方式

1.缩短探头与被测点的距离，减少悬空长度

这是最直接有效的方法：

点触测量时，尽量让探针垂直接触被测点，减少探针悬空部分（建议悬空长度＜5mm）；

焊接测量时，直接将探头焊盘与被测点焊接，取消中间转接导线，寄生电感可降低至 nH 级别。

2.采用 “就近接地” 原则，优化接地路径

寄生电容和电感会随接地环路增大而显著上升：

将探头的接地夹直接夹在被测信号的参考地焊盘上，接地导线长度控制在 20mm 以内；

避免长距离接地（如接地夹夹在电路板边缘的地排），否则会形成大接地环路，引入额外寄生电感。

3.减少探针与被测点的接触面积，避免多探针并联

寄生电容与导体接触面积正相关，单点接触比多点接触的寄生电容更小；同时避免探针与周围金属部件接触，防止形成额外电容耦合。

4.屏蔽外部干扰，降低耦合寄生

探头裸露部分易与周围导体形成寄生电容，可使用金属屏蔽罩覆盖探头探针和导线连接处，屏蔽罩接地后能有效抑制外部导体的电容耦合；测量高频信号时，建议在屏蔽环境下操作。

三、 硬件改造与辅助措施

1.自制低寄生转接板

对于需要多次测量的固定点位，可制作专用转接板：

在转接板上设计差分信号焊盘和接地焊盘，焊盘间距与探头探针匹配；

转接板通过短导线连接被测点，探头直接点触转接板焊盘，减少探头与被测点的距离，降低寄生参数。

2.校准探头，补偿寄生参数影响

部分高端差分探头,支持寄生参数补偿校准：

按照探头说明书，使用示波器自带的校准功能，输入标准信号进行校准；

校准后，示波器会自动补偿探头的寄生电感和电容带来的测量偏差。

3.避免探头导线弯折与缠绕

导线弯折会增加电感，缠绕会增大线间电容，测量时保持探头导线平直、松散摆放，不与其他导线交叉缠绕。

四、 注意事项

寄生参数无法完全消除，只能通过优化手段降低至不影响测量精度的范围；

对于高频（＞100MHz）、高压（＞1kV）信号，寄生参数的影响会急剧放大，需严格按照上述方法操作；

不同型号探头的寄生参数差异较大，建议在测量前查阅探头的数据手册，了解其固有寄生电感 / 电容指标。

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