我有兴趣为我的示波器制作自己的廉价（有点一次性，或永久连接到原型）探头。
在复杂的电路和密集的 PCB 中，有时可能很难连接所有这些（标准）探头，测试点可能不可用，连接可能会引起很大的接地阻抗，从而使信号失真，等等......
我想出的解决方案是将一些同轴电缆焊接到 BNC 连接器上，并将电缆直接焊接到 PCB 上的“有趣”迹线，使连接更加牢固（没有挂钩可分离，非常烦人），大大减小接地导致。永久连接探头将产生一个完美的原型/开发板，始终提供所有信号，准备连接到示波器。
我怎样才能做到这一点？信号可能在 MHz 范围内（例如 10-30MHz）。
我在考虑标准的 50 欧姆同轴电缆，有什么更好的吗？我应该终止它吗？
对于 1:10 探测，我认为一个简单的分压器就足够了。真的吗？
电容补偿怎么样？一般如何减小探头的电容？
关于探针还有什么要记住的吗？或任何其他方式来实现上述目标？
这通常不是一个好主意。为常规示波器探头制作抓取点会更好（当然，请确保为接地夹提供附近的抓取点）。
有许多问题，您实际上已经考虑过其中的大部分问题 - 只是直接同轴电缆连接不是处理它们的方法。
信号可能在 MHz 范围内（例如 10-30MHz）。
我在考虑标准的 50 欧姆同轴电缆，有什么更好的吗？
这是你的第一个问题。如果 30 MHz 信号馈入一定长度的同轴电缆，它们将遭受明显的衰减，除非同轴电缆被终止。您的信号将传播到示波器，被反射，然后再次反射并扭曲示波器信号等。虽然值得注意的是常规示波器探头使用有损同轴电缆，但如果没有大量的理论。
我应该终止它吗？
哦，绝对的。如果这样做，您将在示波器上获得出色的信号。嗯。好吧，当然还有驱动电缆的小问题。对于 50 欧姆电缆，您需要提供可以成功驱动 50 欧姆的源。这排除了所有“正常”运算放大器和所有“正常”逻辑电路。这意味着您的板上有一系列高速、大功率放大器，仅当您将示波器连接到板上时才会使用这些放大器，并且对于大多数电路而言，功耗会显着增加 - 因此您需要更大的电源. 但是，无论如何，请继续。
对于 1:10 探测，我认为一个简单的分压器就足够了。真的吗？
唉，没有。虽然确实可以提供 550/55 分压器来产生标称 50 欧姆的源，但当连接到 50 欧姆负载时，您会得到大约 20 分压。您的电路将看到大约 600 欧姆的负载，即优于 50 欧姆，但仍超出大多数电路乐于处理的范围。
电容补偿怎么样？一般如何减小探头的电容？
确实，这适用于除以 10 的探头，但仅适用于有损同轴电缆。您可能很想尝试使用未端接的同轴电缆，但这会对电路产生相当大的电容（例如，对于 RG58，通常为 25 pf/ft）负载。
正如我所提到的，做你想做的唯一“好”的方法是在你想要监控的每个点安装一个 50 欧姆的驱动放大器，然后用 50 欧姆在示波器上端接电缆。这可能不是很好。
一个典型的被动示波器探头看起来有点像这样（第一个谷歌图片搜索命中）：
并且其中的每个部分都经过精心设计，通常具有数十年的经验。当然你可以做你自己的探测，这取决于你的实际目标是什么。看到了什么？当然可能，简单且便宜。例如，注意 Z0 探头。了解实际波形的样子吗？现在这变得异常困难。1X 位置的可切换探头的典型带宽为 5-8MHz，即使是最好的工程也无法达到如此高的带宽，那么您的家庭设置能做到吗？不太可能。
以下是现代高性能探头中很难在家里复制的两个示例，除非您购买零件：
让我向您展示一些谷歌图片搜索再次点击这里：
这是以欧姆为单位的阻抗与三种不同探头尖端电容的信号频率的关系。正如您所看到的，即使对于已经非常低的 5pf，您仍然有数百欧姆的阻抗而不是想要的兆欧（市场上有 <1pf 的探头，它们的价格是数千，这是有原因的） . 这个响应必须被展平才能看到正确的波形。
有关视频形式的示波器探头的更多信息，我建议：
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你可以吗？当然，如果你有足够的知识，你可以，但坦率地说，如果你有这些，你就不会在这里问了，对吗？
你应该？很可能不会，除非您想要回答的唯一问题是“有什么东西”，在这种情况下，家庭 brew Z0 探头可能是最好的。如果您想要波形的某些精度，您必须正确表征探头的频率响应并将其展平，以便波形中没有失真或失真最小。
另一方面，如果这是为了学习和了解示波器探头的工作原理，那么这是一个非常好的主意。
如果您最担心的是具有低电感路径的测试点的可达性和可连接性，请在 8:00 左右观看 Bob Pease 视频。
无源探头有两种基本类型，低阻抗探头和高阻抗探头。
低阻抗探头与示波器输入设置为 50 ohm 模式和 50 ohm 同轴线连接到示波器一起使用。然后，您在尖端有一个串联电阻来提供您的比例因子（即 x10 探头为 450 欧姆）。这种设置的优点是它很简单，并且在高频下效果很好。它具有这些优良特性，因为它将电缆视为馈入匹配负载的适当传输线。缺点是在低频时，它比高阻抗探头对被测设备加载更多。还有一些便宜的示波器没有 50 ohm 输入选项，您可以使用外部 T-peice 和终结器，但它的性能并不好。
如果您的信号很大，那么您可能需要考虑以这种方式制作 100 倍探头。电路上的负载更少，但信噪比明显更差。
对于高阻抗探头，您可以使用 1 兆欧输入阻抗。因此，对于 x10 探头，您的串联电阻变为 9 兆欧。但是，仅使用电阻器会导致探头性能不佳。要获得性能良好的探头，您需要在电阻器上添加一个电容器，该电容器比示波器输入和同轴电缆的组合电容小 9 倍（我们现在将电缆视为电容器，而不是将其视为传输线，只要我们的电缆比波长短得多，就可以了）。通常使用可变电容器，因为预测杂散电容很困难。随着频率的提高，制作好的高阻抗探头变得更加困难，需要额外的技巧，例如其他答案中提到的特殊有损电缆。
高性能无源探头的物理构造并不容易，因为您需要实现极小的寄生电容，以便分压器在很宽的频率范围内正常工作（产生平坦的响应）。即使将探头连接到示波器的同轴电缆也很困难，如果你给它足够长的话。这使得构建不会对电路产生强烈负载的无源探头非常具有挑战性。
如果这对您很重要，那么我建议您尝试使用有源探头，您将能够为其安排 50 欧姆的输出阻抗，以便直接连接到示波器。您可以找到输入电容相对较小的宽带 FET 输入运算放大器，例如THS4631，它具有 1 GOhm || 3.9 pF 输入阻抗。在运算放大器本地制作一个宽带分压器应该比构建一个只有几 pF 电容的无源探头更实用。
缺点是这也不是微不足道的，而且您可能不想将这样的探针视为一次性的，因为运算放大器确实要花费几美元，再加上 PCB 的成本。这是Rocketmagnet设计的一个很好的例子，它显示了可能涉及的内容。单端探头可能更简单一些，但根据您的要求，您可能仍需要多个运算放大器。如果您可以使用最少的一个或两个运算放大器和一个分压器，那么您可能可以在一块覆铜板上构建它，并将其连接到要探测的电路上。当然，这是否值得每次的努力和成本取决于您。