差分探頭是示波器使用過(guò)程中*的一部分,主要是作為承載信號(hào)傳輸?shù)逆溌罚瑢⒋郎y(cè)信號(hào)完整可靠的傳輸至示波器,以進(jìn)一步進(jìn)行測(cè)量分析。“差分”是指帶有兩個(gè)輸入端口(一個(gè)正極和一個(gè)負(fù)極)和一個(gè)單獨(dú)地線的有源探頭;它通過(guò)一條50Ω的單端電纜,將其輸出信號(hào)傳輸?shù)绞静ㄆ魍ǖ郎稀]敵鲂盘?hào)與出現(xiàn)在兩個(gè)輸入端口上的電壓之差成正比??捎糜趧?dòng)力與電氣工程、電子與通信技術(shù)、航空、航天科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的計(jì)量?jī)x器。主要用于觀測(cè)差分信號(hào),差分信號(hào)是相互參考、而不是以地作為參考點(diǎn)的信號(hào)。
工作原理:
差分探頭主要用于觀測(cè)差分信號(hào)。差分信號(hào)是相互參考、而不是以地作為參考點(diǎn)的信號(hào)。普通的單端探頭也可以測(cè)量差分信號(hào),但得到的信號(hào)與實(shí)際信號(hào)相差很大,有可能出現(xiàn)“地彈”現(xiàn)象。
差分探頭的三大重要指標(biāo):
1.帶寬:探頭的帶寬是指探頭響應(yīng)導(dǎo)致輸出幅度下降到70.7%(-3dB)的頻率。在幅度測(cè)量中,隨著正弦波頻率接近帶寬極限,正弦波的幅度會(huì)衰減的越來(lái)越厲害。為實(shí)現(xiàn)最大的幅度測(cè)量精度,必須選擇帶寬比被測(cè)波形頻率高幾倍的示波器和探頭。這種情況同樣適用于測(cè)量波形的上升和下降時(shí)間。波形轉(zhuǎn)換沿是由高頻成分組成,帶寬極限使這些高頻成分發(fā)生衰減,導(dǎo)致顯示的轉(zhuǎn)換慢于實(shí)際轉(zhuǎn)換速度。為精準(zhǔn)地測(cè)量上升時(shí)間和下降時(shí)間,探頭和測(cè)試設(shè)備也必須擁有充足的帶寬以保持構(gòu)成波形上升和下降時(shí)間的高頻成分。
2.CMRR(共模抑制比):共模抑制比是指在差分測(cè)量中抑制兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)共模信號(hào)干擾的能力。其公式為CMRR=|Ad/Ac|。其中Ad為差分信號(hào)的電壓增益,Ac為共模信號(hào)的電壓增益。在理想情況下,Ad應(yīng)該很大而Ac應(yīng)該等于0,因此CMRR無(wú)窮大。在實(shí)際情況中,10000:1的CMRR已經(jīng)是非常好的了。由于CMRR隨著頻率提高而下降,因此注意CMRR的頻率限制與CMRR值一樣重要。
3.畸變:畸變是輸入信號(hào)預(yù)計(jì)響應(yīng)或理想響應(yīng)的任何幅度偏差。在實(shí)踐中快速波形轉(zhuǎn)換之間通常會(huì)發(fā)生畸變,其表現(xiàn)為減幅振蕩。差分探頭的差分輸入線很長(zhǎng),如果這個(gè)指標(biāo)不好,那么測(cè)量的信號(hào)就容易產(chǎn)生畸變。除此三大指標(biāo)外,還有輸入阻抗,輸入電容,衰減系數(shù)等指標(biāo),市面上的各廠家產(chǎn)品差別不大,這里就不一一敘述了。