一、概述
在使用示波器測電壓的時候,經常會遇到無源探頭、高壓差分探頭、高壓探頭、光隔離探頭、電源紋波探頭等選擇。與傳統(tǒng)的無源探頭不一樣,光隔離探頭、電源紋波探頭的參數(shù)更好,同時也很難區(qū)分開,特別是在低壓測試領域。
圖1. 光隔離探頭
二、性能區(qū)別
(1)精度:光隔離探頭精度并沒有電源紋波探頭好,電源紋波探頭的精度可達1%。
(2)帶寬:電源紋波探頭目前可達4GHz,光隔離探頭是1GHz。
(3)電壓:電源紋波探頭偏置范圍60V,光隔離探頭耐壓60kV。
(4)共模抑制比:光隔離探頭擁有超高的共模抑制比,可測量2500V的差分信號;電源紋波探頭動態(tài)范圍1V。
(5)底噪:電源紋波探頭主機噪聲典型值 <300uVpp(20MHz 帶寬),<3mVpp(1GHz帶寬);光隔離探頭主機噪聲(Vrms)典型值 3mV
(6)價格:相同帶寬下,光隔離探頭更貴。
圖2. 電源紋波探頭
三、應用區(qū)別
(1)光隔離探頭:高頻高壓下的差分信號測量,如半橋電路的上管的驅動電壓、開關模式電源設計、寬禁帶 GaN 和 SiC 設備的功率 FET 設計/分析、逆變器設計、電機驅動設計、BCI 或 ESD 測量、電流分流器測量
(2)電源紋波探頭:高頻低壓下的信號,如電源軌噪聲、微處理器、存儲器組件、FPGA、存儲設備、以太網(wǎng)連接能力和圖像傳感器等
四、示波器選擇
傳統(tǒng)的8-bit示波器由于自身量化誤差原因,在分析小信號時不能完整還原波形細節(jié)。因此,推薦使用12-bit高分辨率示波器,量化誤差比普通8-bit示波器小16倍,低至0.5%的直流增益精度。在500 MHz全帶寬下的底噪值僅為70 μVrms。如果不需要過高帶寬,但需要對不斷增加的直流電源進行紋波測試,推薦使用 8 通道示波器。在工作臺上進行 1GHz 以下的傳統(tǒng)紋波測量時,多通道高分辨率示波器不失為明智的選擇。