常见的差分探头中有一类是针对低压信号的,在高速的数字电路中这种差分信号比较常见,这一类差分探头的测量电压常见的幅值是±8V,带宽一般在1GHz以上;还有一种是专门针对高压测量的,测量电压高达上KV,在开关电源测量中这种差分信号比较常见,这类差分探头叫高压差分探头,测量电压一般在KV等级,带宽在20MHz—100MHz范围内比较常见。
高压差分探头是探头的一种,是运用差分扩大原理设计出来的示波器探头,是现代示波器的主流配件之一。
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。一般的单端探头也能够测量差分信号,但得到的信号与实践信号相差很大,有或许呈现“地弹”现象。此外,电源体系测验中常常要求测量两火或火零之间的相对压差,很多用户直接运用单端探头测量导致探头仪器被烧毁。这是由于到达或疏示波器的信号公共线与维护性地线相连接地。这样做的结果是所有加到示波器上,以及由示波器供给的信号都具有一个公共连接点。该公共连接点一般是示波器机壳经过运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验点上,假如这时运用单端探头测量,那么单端探头的地线与供电线直接相连,后果必定是短路。这种情况下,我们需求差分探头进行浮地测量。
高压差分探头是运用差分电路原理而设计,其测量电压高达8kv,脉冲衰减时刻达11ms,是对浪涌脉冲校准测量理想东西,测量高压脉冲时能有用的维护示波器不受损坏。可较高的测量带宽,彻底满足EN/IEC61000-4-5校准测量要求,也可用于压敏电阻浪涌维护类器材钳位电压测量。
差分信号和一般的单端信号走线比较,显着的优势体现在以下三个方面:
1.抗干扰能力强,由于两根差分走线之间的耦合很好,当外界存在噪声搅扰时,几乎是一起被耦合到两条线上,而接纳端关怀的仅仅两信号的差值,所以外界的共模噪声能够被大程度抵消。
2.能有用抑制EMI,相同的道理,由于两根信号的极性相反,他们对外辐射的电磁场能够相互抵消,耦合的越紧密,泄放到外界的电磁能量越少。
3.时序定位准确,由于差分信号的开关变化是坐落两个信号的交点,而不像一般单端信号依托高低两个阈值电压判别,因而受工艺,温度的影响小,能降低时序上的误差,一起也更适合于低起伏信号的电路。目前盛行的LVDS就是指这种小振幅差分信号技术。
差分探头主要是针对浮地体系的测量。电源体系测验中常常要求测量三相供电中的前方与前方,或许前方与零(中)线的相对电压差,很多用户直接运用单端探头测量两点电压,导致探头烧毁的现象时有发生。
这是由于:大多数示波器的“信号公共线”终端与维护性接地体系相连接,一般称之为“接地”。
这样做的结果是:所有施加到示波器上,以及由示波器供给的信号都具有一个公共的连接点。该共用连接点一般是示波器机壳经过运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验点上。假如这时运用单端探头测量,那么单端探头的地线与供电线直接相连,后果必定是短路。这种情况下,我们需求差分探头进行浮地测量。
差分探头3大重要目标:
带宽 (通用):所有探头都有带宽。探头的带宽是指探头呼应导致输出起伏下降到70.7%(-3 dB)的频率。在挑选示波器和示波器探头时,要认识到带宽在许多方面影响着测量精度。在起伏测量中,跟着正弦波频率挨近带宽极限,正弦波的起伏会变得日益衰减。在带宽极限上,正弦波的起伏会作为实践起伏的70.7% 进行测量。
因而,为实现大的起伏测量精度,必需挑选带宽比方案测量的高频率波形高几倍的示波器和探头。这相同适用于测量波形上升时刻和下降时刻。波形转化沿(如脉冲和方形波边缘)是由高频成分组成的。带宽极限使这些高频成分发生衰减,导致显现的转化慢于实践转化速度。为准确地测量上升时刻和下降时刻,运用的测量体系必需运用拥有充足的带宽,能够坚持构成波形上升时刻和下降时刻的高频率成份。常见的情况下,运用测量体系的上升时刻时,体系的上升时刻一般应该比要测量的上升时刻快4-5 倍。在开关电源领域,一般50MHz的带宽就根本够用了。