一、概述:
示波器是电子工程师的眼睛,它可以让工程师看到各种波形的细微变化,作为示波器的标配--无源探头,就显得尤为重要,而且示波器还需要其他不同的探头类型,比如高压探头、差分探头、隔离电压探头,对应不同测试。
二、参数:
(1)衰减比:1X、10X、100X……
(2)带宽:100MHz、200MHz、500MHz……
(3)输入电压:300V、700V、2800V、7000V……
(4)精度:1%、2%、3%……
(5)差模电压:20V、700V、1500V、2800V、7000V……
(6)共模抑制比:140dB、120dB、>80dB、>60dB、>50dB……
三、选型:
(1)根据被测物的电压,选择相应量程的探头,比如5000V的峰值,可以选择7000V量程的探头,留有部分余量。
(2)根据被测物的电压频率,选择相应带宽的探头,一般带宽是被测信号频率的5-10倍,如果是直流信号,看脉冲信号的上升时间,算出对应带宽,比如1微秒的时间,对应带宽是1MHz。
(3)多量程的探头,会有不同的衰减比,在测量时,示波器的变比设置要和探头一致。
(4)普通的8位示波器,DC增益精度在3%-4%,如果是12位示波器,DC增益精度在0.5%左右,相对应的,对于探头的精度要求越高。
(5)测单个信号,用无源探头就可以;测两点间的信号,用差分探头;测高共模干扰电压下的小电压信号波形,用隔离电压探头比较好;测单点脉冲高压信号,用高压探头。
四、案例:
(1)电压纹波测试:用无源探头,带宽限制为20MHz,耦合方式选择为交流,测量峰峰值,探头的地线改为的弹簧针,衰减比选择1X,即1:1。
(2)开关电源检测:用差分探头,可以直接测两点间的电压差,需要设置示波器的衰减比和差分探头的一致,为了减少干扰,可以将输入线进行缠绕。
(3)上桥MOSFET栅极驱动信号测量:传统的差分探头的共模抑制比在高频段下降很快,导致准确测量高共模干扰电压下的小电压信号波形极其困难。隔离电压探头釆用了射频隔离技术,从而在整个工作带宽内具有高的共模抑制比,可以帮助工程师完成这类挑战性的测量,测试的时候和差分探头一样,需要设置衰减比。
(4)雷电脉冲测试:选择高压探头,因为差分探头测试耐压低,而无源探头一般在2000V以内,不适合测20KV以上的脉冲电压;需要设置示波器的衰减比和高压探头的一致。