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影响高压差分探头测量结果的三大指标

2021年10月28日 09:23:51 人气: 621 来源:
  探头的种类很多,其中高压差分探头在开关电源应用中十分广泛,然而很多工程师对差分探头的理解不是很深刻,市场上差分探头生产厂家也不少,性能指标各不相同,甚至相差甚远,造成测出的波形也不尽相同,工程师无法看到正确波形。
 
  高压差分探头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,测量电压一般在KV级别,带宽在20MHz—100MHz范围内比较常见。
 
  高压差分探头可将任意间的两点浮接信号,转换成对地的信号,以供应示波器、电表、或计算机使用,非常多的电路,尤其是电机电路,含有直流抵补(DCOFFSET)或交流抵补(ACOFFEST)甚至*没有对地回路,此时冒然使用示波器将造成触电,或损坏示波器,或造成电线走火,此时唯有使用差分探头才是较好的选择。
 
  高压差分探头三大指标:
 
  1)带宽(通用):有探头都有带宽。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。在选择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,正弦波的幅度会变得日益衰减。在带宽极限上,正弦波的幅度会作为实际幅度的70.7%进行测量。
 
  因此,为实现幅度测量精度,必需选择带宽比计划测量的频率波形高几倍的示波器和探头。这同样适用于测量波形上升时间和下降时间。波形转换沿(如脉冲和方形波边沿)是由高频成分组成的。带宽极限使这些高频成分发生衰减,导致显示的转换慢于实际转换速度。为地测量上升时间和下降时间,使用的测量系统必需使用拥有充足的带宽,可以保持构成波形上升时间和下降时间的高频率成份。
 
  2)CMRR(共模抑制比):共模抑制比(CMRR)是指差分探头在差分测量中抑制两个测试点共模信号信号的能力。这是差分探头的关键指标,其公式为:CMRR=|Ad/Ac|。其中:Ad=差分信号的电压增益。Ac=共模信号的电压增益。在理想情况下,Ad应该很大,而Ac则应该等于0,因此CMRR无穷大。
 
  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,在快速波形转换之间通常会立即发生畸变,其表现为谓的“减幅振荡”。差分探头的两个差分输入线非常长,常见的有50cm左右,如果差分探头这个指标设计不好,那么测量的信号容易产生畸变。市场上不同厂家的差分探头测出的结果可能不同,有的相差甚远,这个指标就是其中原因之一。
 
  当然差分探头还有输入阻抗,输入电容,精度,衰减系数等指标,市场上各个厂家差别不大,一般也不会出问题,以这里就不一一介绍了。
 
关键词: 高压差分探头
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