高阻電壓探頭的輸入電容越大，其對(duì)開關(guān)器件的負(fù)載效應(yīng)越明顯。然而，由于開關(guān)器件的輸入電容和輸出電容是變量，不能用式(8)來準(zhǔn)確計(jì)算。
考慮到電壓探頭的負(fù)載效應(yīng)，式(8)可修正為
（9）
進(jìn)而可定義測(cè)量系統(tǒng)產(chǎn)生的上升時(shí)間誤差為
(10)
可知，為減小目標(biāo)信號(hào)的上升時(shí)間測(cè)量誤差，應(yīng)使電壓探頭的輸入電容足夠小，并且使測(cè)量系統(tǒng)的上升時(shí)間遠(yuǎn)小于目標(biāo)信號(hào)的上升時(shí)間。
帶寬和上升時(shí)間成反比，對(duì)于高斯響應(yīng)型的測(cè)量系統(tǒng)，兩者間關(guān)系可近似表示為
（11）
暫態(tài)信號(hào)含有豐富的頻率分量，理論上需要用全部的頻率分量才能重構(gòu)暫態(tài)信號(hào)，實(shí)際上頻率過高的分量對(duì)暫態(tài)信號(hào)的重構(gòu)影響甚微，為此定義拐點(diǎn)頻率，在暫態(tài)信號(hào)重構(gòu)過程，高于拐點(diǎn)頻率的分量將被舍棄。對(duì)于目標(biāo)信號(hào)，其拐點(diǎn)頻率表示為
（12）
因此，從頻域的角度看，為減小目標(biāo)信號(hào)上升時(shí)間的測(cè)量誤差，應(yīng)當(dāng)要求測(cè)量系統(tǒng)的帶寬遠(yuǎn)大于目標(biāo)信號(hào)的拐點(diǎn)頻率。
圖8比較了在不同的探頭帶寬下VDs2和VGs2的仿真波形，為簡(jiǎn)化分析，不考慮示波器的作用，以探頭輸出電壓Vp和衰減系數(shù)k的乘積作為目標(biāo)信號(hào)的測(cè)量結(jié)果。不難看出，隨著探頭帶寬的降低，目標(biāo)信號(hào)測(cè)量結(jié)果的上升時(shí)間變長(zhǎng)，測(cè)量誤差也相應(yīng)增大。此外，可以看出探頭的測(cè)量結(jié)果滯后于目標(biāo)信號(hào)，即出現(xiàn)傳輸延遲現(xiàn)象，這主要是探頭的傳輸線導(dǎo)致的，本文對(duì)此不作深入討論。
圖8. 不同的探頭帶寬下VDs2和VGs2的仿真波形比較
為定量說明電壓探頭對(duì)目標(biāo)信號(hào)測(cè)量結(jié)果上升時(shí)間的作用，取VDs2在50MHz帶寬探頭作用前后的上升時(shí)間來分析。由圖8a可知，該探頭的負(fù)載效應(yīng)使VDs2的上升時(shí)間由10.424ns變?yōu)?0.875ns，又由式(11)可得該探頭的上升時(shí)間約為7ns，將這些數(shù)據(jù)代入到式(9)可解得探頭測(cè)量結(jié)果的上升時(shí)間為12.933ns，這與仿真得到的12.915ns一致。由式(10)可得，50MHz帶寬探頭對(duì)VDs2上升時(shí)間的測(cè)量誤差達(dá)到23.9%，這表明低帶寬探頭無法滿足高頻暫態(tài)信號(hào)上升時(shí)間的測(cè)量要求。
電壓探頭帶寬過低，意味著暫態(tài)信號(hào)的高頻分量被極大衰減，當(dāng)暫態(tài)信號(hào)波形具有高頻振蕩或尖刺時(shí)，低帶寬電壓探頭將無法還原其快速變化的細(xì)節(jié)，圖8a和圖8b的仿真波形分別顯示出低帶寬探頭對(duì)目標(biāo)信號(hào)過沖幅度的抑制作用和對(duì)目標(biāo)信號(hào)尖刺波形的平滑作用。
綜上所述，本節(jié)的分析得到以下主要結(jié)論:
（1）電壓探頭對(duì)目標(biāo)信號(hào)的負(fù)載效應(yīng)和測(cè)量系統(tǒng)與目標(biāo)信號(hào)的級(jí)聯(lián)效應(yīng)共同導(dǎo)致上升時(shí)間的測(cè)量誤差，且誤差隨探頭的輸入電容或上升時(shí)間增大而增大。
（2）電壓探頭的帶寬和上升時(shí)間成反比。
（3）電壓探頭帶寬過低將使測(cè)得信號(hào)的過沖幅度下降、尖刺波形平滑。
3.3寄生電感
為了提高測(cè)量的靈活性，高阻無源探頭的地線端通常設(shè)計(jì)為拖尾的鱷魚夾，引入了地線線路電感和接地環(huán)路電感。出于同樣的原因，有源高壓差分探頭的信號(hào)端通常留有一定長(zhǎng)度的引線，于是也引入了寄生電感。此外，有些探測(cè)點(diǎn)受限于物理空間而難以直接測(cè)量，通常需要在探測(cè)點(diǎn)和探頭間額外接入一段引線，這同樣會(huì)引入寄生電感。
探頭前端的寄生電感Lp與輸入電容Ci相互影響，兩者在高頻時(shí)形成諧振，諧振頻率為
