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分析差分探头导致探头烧毁的原因

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   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级别,带宽在20MHz—100MHz范围内比较常见。
  差分探头主要是针对浮地系统的测量。电源系统测试中经常要求测量三相供电中的火线与火线,或者火线与零(中)线的相对电压差,很多用户直接使用单端探头测量两点电压,导致探头烧毁的现象时有发生。
  这是因为:大多数示波器的“信号公共线”终端与保护性接地系统相连接,通常称之为“接地”。
  这样做的结果是:所有施加到示波器上,以及由示波器提供的信号都具有一个公共的连接点。该公用连接点通常是示波器机壳通过使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试点上。如果这时使用单端探头测量,那么单端探头的地线与供电线直接相连,后果必然是短路。这种情况下,我们需要差分探头进行浮地测量。
  差分探头3大重要指标:
  带宽 (通用):所有探头都有带宽。探头的带宽是指探头响应导致输出幅度下降到70.7%(-3 dB)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zui大的幅度测量精度,必需选择带宽比计划测量的zui高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。为精确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。常见的情况下,使用测量系统的上升时间时,系统的上升时间一般应该比要测量的上升时间快4-5 倍。在开关电源领域,一般50MHz的带宽就基本够用了。

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