Sonda rezystorowa składa się z ekranowanej obudowy, wewnątrz której znajdują się rezystory połączone w szereg z przewodem środkowym kabla współosiowego. Zgodnie z teorią linii transmisyjnych, jeśli kabel na końcu zostanie dołączony do rezystancji R0 równej rezystancji charakterystycznej kabla Z0, to na wejściu kabla jest widziana czysto omowa rezystancja R0.
Rezystor zastępczy 450ohm i rezystancja wejściowa kabla stanowią szerokopasmowy dzielnik napięcia. Kondensator C, dołączony do rezystora R2 poprawia charakterystykę w.cz. sondy, kompensując straty występujące w kablu. Rezystancja wejściowa sondy o podziale napięcia l: 10 wynosi 500 O. Sonda o podziale napięcia l: 100 ma rezystancję wejściową 5000 O. Rezystorowe sondy bierne charakteryzują się bardzo szerokim pasmeme przenoszeniea i małą pojemnością wejściową, na którą skłądają się pojemności końcówki sondy i rezystora w stosunku do obudowy. Wadą sondy rezystorowej jest mała rezystancja wejściowa (500ohm lub 5 kohm), zaletą - duże pasmo i mała pojemność wejściowa. Sonda rezystorowa może pracować tylko z oscyloskopem o rezystancji wejściowej równej 50ohm. Typowe parametry rezystorowych sond biernych są następujące: tłumienie l: 10 (l: 100), rezystancja wejściowa 500ohm (5kohm), pojemność wejściowa l pF (l pF), pasmo 0-3500MHz (0-1400MHz), czas narastania 100 ps (250 ps), maksymalne napięcie wejściowe stałe + szczytowa wartość napięcia zmiennego 16 V (50 V).
Znacznie większą rezystancję wejściową uzyskuje się w sondzie rezystorowej o nie zakończonym rezystancją charakterystyczną kablu. Nie zakończony rezystancją charakterystyczną kabel przedstawia na swym wejściu dużą pojemność dla małych i średnich częstotliwości, do której dodaje się równolegle pojemność wejściowa oscyloskopu. Duża wartość rezystancji szeregowej sondy oraz pojemność kabla i oscyloskopu stanowią dzielnik o bardzo wąskim paśmie. Przez równoległe dołączenie kondensatora do rezystora szeregowego otrzymuje się skompensowany dzielnik RC o znacznie lepszej charaktarystyce częstotliwościowej.
Na rysunku poniżej przedstawiono schemat ideowy sondy oraz układ zastępczy dla małych i średnich częstotliwości. R1 jest rezystorem szeregowym umieszczonym wewnątrz ekranowanej obudowy sondy, Cl - strojonym kondesatorem równoległym, R2 - rezystancją wejściową oscyloskopu (zazwyczaj R2=1Mohm), a na pojemność zastępczą CZ składają się: pojemność wejściowa oscyloskopu C4 i pojemnośc kabla C3.
Sonda RC o tłumieniu 1:10:
Maksymalna wartość napięcia wejściowego sondy wynika z wytrzymałości izolacji rezystora szeregowego i kondesatorów C1 i C2 na rysunku powyżej. W miarę wzrostu częstotliwoći niezależnie od wytrzymałości izolacji wzrastają straty dielektryczne w sondzie, powodując jej grzanie się, w wyniku czego może powstać trwałe uszkodzenie sondy. Ciepło wydzielane w pojemnosciach jest proporcjonalne do stratnoścu użytego dielektryka. Dla typowych sond RC o tłumieniu 1:10 maksymalne napięcie wejściowe wynosi ok. 600V.
Przekrój sondy wysokonapięciowej typu P6015 Tektronix.
Typowa sonda RC o rezystangi wejściowej 10Mohm i tłumieniu 10 ma zwykle ograniczoną do 600V maksymalną wartość napięcia wejściowego. Pomiar składowej zmiennej nałożonej na wysokie napięcie stałe kilku czy kilkunastu tysięcy woltów jest za pomocą takiej sondy niemożliwy. Potrzeba pomiarów wysokich napięć występuje np. w układach odchylania i w zasilaczu wysokiego napięcia odbiornika telewizyjnego.
Na rysunku powyżej przedstawiono przekrój sondy wysokonapięciowej typu P6015 firmy Tektronix. Jest to sonda typu RC o tłumieniu 1000, może ona współpracować z dowolnym oscyloskopem o rezystancji wejściowej l Mohm i pojemności wejściowej do 50 pF. Rezystor szeregowy sondy o rezystancji 100 Mohm jest zabezpieczony przed powierzchniowym przebiciem przez umieszczenie go w hermetycznym pojemniku wypełnionym parami dwuchloroczterofluoroetanu (C2Cl2F4).
Na końcu kabla sondy znajduje się pudełko z układami kompensacyjnymi, za pomocą których dopasowuje się sondę do pojemności wejściowej oscyloskopu oraz koryguje się kształt odpowiedzi impulsowej sondy. Rezystancja wejściowa sondy wynosi 100Mohm, pojemnośc wejściowa 3pF. Maksymalna wartość napięcia wejściowego wynosi 20kV (napiecie stało lub skuteczne). W impulsie o czasie trwania mniejszym niż 0,1s i wypełnieniu poniżej 10% jest dopuszczane napiecie 40kV. Pasmosondy wynosi ok. 75MHz.