差分探头有哪三大重要指标?

2020-10-19 16:30

   差分探头主要用于观测差分信号。差分信号是相互参考、而不是以地作为参考点的信号。普通的单端探头也可以测量差分信号,但得到的信号与实际信号相差很大,有可能出现“地弹”现象。此外,电源系统测试中经常要求测量两火或火零之间的相对压差,很多用户直接使用单端探头测量导致探头仪器被烧毁。这是因为达到或疏示波器的信号公共线与保护性地线相连接地。这样做的结果是所有加到示波器上,以及由示波器提供的信号都具有一个公共连接点。该公共连接点通常是示波器机壳通过使用交流电源设备电源线中的第三根导线地线,将探头地线连到一个测试点上,如果这时使用单端探头测量,那么单端探头的地线与供电线直接相连,后果必然是短路。这种情况下,我们需要差分探头进行浮地测量。那么差分探头有哪三大重要指标呢?


差分探头


1.带宽:差分探头的带宽是指探头响应导致输出幅度下降到70.7%(-3dB)的频率。在幅度测量中,随着正弦波频率接近带宽极限,正弦波的幅度会衰减的越来越厉害。为实现最大的幅度测量精度,必须选择带宽比被测波形频率高几倍的示波器和探头。这种情况同样适用于测量波形的上升和下降时间。波形转换沿是由高频成分组成,带宽极限使这些高频成分发生衰减,导致显示的转换慢于实际转换速度。为精准地测量上升时间和下降时间,差分探头和测试设备也必须拥有充足的带宽以保持构成波形上升和下降时间的高频成分。


差分探头


2.CMRR(共模抑制比):共模抑制比是指差分探头在差分测量中抑制两个测试点共模信号干扰的能力。其公式为CMRR=|Ad/Ac|。其中Ad为差分信号的电压增益,Ac为共模信号的电压增益。在理想情况下,Ad应该很大而Ac应该等于0,因此CMRR无穷大。在实际情况中,10000:1的CMRR已经是非常好的了。由于CMRR随着频率提高而下降,因此注意CMRR的频率限制与CMRR值一样重要。


差分探头


3.畸变:畸变是输入信号预计响应或理想响应的任何幅度偏差。在实践中快速波形转换之间通常会发生畸变,其表现为减幅振荡。差分探头的差分输入线很长,如果差分探头的这个指标不好,那么测量的信号就容易产生畸变。除此三大指标外,还有输入阻抗,输入电容,衰减系数等指标。