差分探頭是示波器使用過程中*的一部分,主要是作為承載信號傳輸?shù)逆溌?,將待測信號完整可靠的傳輸至示波器,以進(jìn)一步進(jìn)行測量分析。“差分”是指帶有兩個輸入端口(一個正極和一個負(fù)極)和一個單獨地線的有源探頭;它通過一條50Ω的單端電纜,將其輸出信號傳輸?shù)绞静ㄆ魍ǖ郎?。輸出信號與出現(xiàn)在兩個輸入端口上的電壓之差成正比??捎糜趧恿εc電氣工程、電子與通信技術(shù)、航空、航天科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的計量儀器。主要用于觀測差分信號,差分信號是相互參考、而不是以地作為參考點的信號。
工作原理:
差分探頭主要用于觀測差分信號。差分信號是相互參考、而不是以地作為參考點的信號。普通的單端探頭也可以測量差分信號,但得到的信號與實際信號相差很大,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。在幅度測量中,隨著正弦波頻率接近帶寬極限,正弦波的幅度會衰減的越來越厲害。為實現(xiàn)最大的幅度測量精度,必須選擇帶寬比被測波形頻率高幾倍的示波器和探頭。這種情況同樣適用于測量波形的上升和下降時間。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)換慢于實際轉(zhuǎn)換速度。為精準(zhǔn)地測量上升時間和下降時間,探頭和測試設(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間的高頻成分。
2.CMRR(共模抑制比):共模抑制比是指在差分測量中抑制兩個測試點共模信號干擾的能力。其公式為CMRR=|Ad/Ac|。其中Ad為差分信號的電壓增益,Ac為共模信號的電壓增益。在理想情況下,Ad應(yīng)該很大而Ac應(yīng)該等于0,因此CMRR無窮大。在實際情況中,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:畸變是輸入信號預(yù)計響應(yīng)或理想響應(yīng)的任何幅度偏差。在實踐中快速波形轉(zhuǎn)換之間通常會發(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,如果這個指標(biāo)不好,那么測量的信號就容易產(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。