高壓差分探頭的各項性能指標(biāo)及使用問題

高壓差分探頭是電力電子行業(yè)中相當(dāng)重要的測試設(shè)備。一般功率器件IGBT、MOS的電壓都需要高壓差分探頭測量。因此，學(xué)習(xí)和理解高壓差分探頭的性能指標(biāo)和使用問題對我們的日常研發(fā)工作很有幫助。

1)共模抑制比。

共模抑制比是高壓差分探頭一個很重要的指標(biāo)，高壓差分探頭的測量信號中很多都含有共模信號，比如逆變橋臂的上管IGBT/MOS的柵極電壓。如果高壓差分探頭的共模抑制比較差，測量出的信號就會受到共模信號的干擾，輸出錯誤的信號。

2)波形畸變(失真)

任何有源信號處理電路都會產(chǎn)生信號畸變，雖然高壓差分探頭的數(shù)據(jù)手冊中沒有這個參數(shù)，但是波形畸變是真實存在的。

觀察上圖:1通道(黃色)為知用DP6150A測的方波相應(yīng)，2通道(紅色)為pintekDP-50 測的方波響應(yīng)，通過上升沿響應(yīng)看出，知用 DP6150A 畸變很小，而 pintek 的過沖比較大且振蕩嚴(yán)重，失真較大。

總結(jié):畸變是差分探頭關(guān)鍵指標(biāo)之一，帶寬越高且畸變越小，測量高速電壓信號(ns級別)時前沿響應(yīng)越準(zhǔn)確;通過以上指標(biāo)分析，知用的DP6150A在響應(yīng)高速信號時，畸變信號非常小，在幾個廠家探頭中表現(xiàn)最好。

高壓差分探頭產(chǎn)生畸變的原因：

畸變主要體現(xiàn)在動態(tài)，當(dāng)輸入信號快速變化時。我們目前應(yīng)用得信號處理運算放大器是一個深度大環(huán)路(運算放大器至少有三級放大電路)負(fù)反饋電路。

深度大環(huán)路負(fù)反饋電路當(dāng)輸入信號的變化很快時，運算放大器處于開環(huán)放大狀態(tài)，輸出信號會出現(xiàn)過沖和震蕩。輸入信號變化越快，波形畸變越明顯。

當(dāng)輸入信號一定時，運算放大器的增益帶寬積越大和相位裕度越大，畸變就越小。

3)帶寬

目前電力電子電路的開關(guān)頻率很少超過100kHz,而目前高壓差分探頭的帶寬最少也有50MHz,因此高壓差分探頭的帶寬是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實際需求的。

其次，與帶寬相比，共模抑制比這個參數(shù)更為重要，因此寧愿選擇低帶寬，高共模抑制比的探頭，也不要選擇高帶寬，低共模抑制比的探頭。

高壓差分探頭使用中應(yīng)該注意的問題

1)輸出零點漂移。有源電流探頭的高壓差分探頭都會存在輸出零點漂移的問題，在測量小信號時容易引起測量誤差，因此在使用高壓差分探頭時應(yīng)該對輸出零點漂移進(jìn)行校正，輸出零點漂移校正可以在探頭上校正也可以在示波器上校正。

2)高壓差分探頭的輸入線要進(jìn)行雙絞，提高抗干擾能力和共模抑制比，尤其是測量小信號和高共模電壓信號。

3)謹(jǐn)慎使用探頭輸入延長線。

4)當(dāng)發(fā)現(xiàn)測量出的信號有異常，如異常的振蕩，尖峰，要考慮是否是高壓差分探頭的問題，如果條件允許最好用無源探頭作對比測試。

以上高壓差分探頭的測量原理及使用問題由普科科技/PRBTEK整理分享， 西安普科電子科技有限公司致力于示波器測試附件配件研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，涵蓋產(chǎn)品包含電流探頭、差分探頭、高壓探頭、無源探頭、電源紋波探頭、柔性電流探頭、近場探頭、邏輯探頭、功率探頭和光探頭等。旨在為用戶提供高品質(zhì)的探頭附件，打造探頭附件國產(chǎn)化知名品牌。更多信息，歡迎登錄普科科技網(wǎng)站進(jìn)行咨詢。

審核編輯黃宇