选用单端探头还是差分探头
作者:Mike McTigue
新的有源探头体系结构使GHz级以上的千兆信号的完整性测量变得更加容易、精度也更高，但这只对于了解探头的工作原理和探头的两种拓扑结构之间优劣的用户而言的。
宽带宽示波器和有源探头的用户历来可以在单端探头和差分探头之间作出选择。测量单端信号(对地参考电压)，你使用的是单端探头，而测量差分信号(正电压对负电压)，你使用的是差分探头。那么，为什么你不能只买差分探头来测量差分信号和单端信号呢？实际情况是，你可以这样做，但又存在实实在在的理由使你不能这么做。与单端探头相比，差分探头价格较贵，使用不大方便，带宽也较窄。
新的探头体系结构，如Agilent 113X 系列的体系结构可以探测差分信号，也可以探测单端信号，而且基本上使人们不反对使用差分探头。这些探头是通过可互换的端头来提供这种能力的，而各种可互换的头经过优化，可以点测、插入插座和焊入探头。这种结构给有源探头的用户提出了新问题：测量单端信号，到底该用差分探头还是该用单端探头？答案是应由性能和可用性两个方面的权衡结果来定夺。
只要使用Agilent 1134A型7 GHz 探头放大器的简化模型(图1) 和已测数据以及焊入的差分和单端探头端头(图2)，你就可以比较它们的带宽、保真度、可用性、共模抑制特性、可重复性和尺寸大小等方面的差别。这些探头端头的物理连线几何形状相同，所以它们之间的主要性能差别是由差分拓扑结构和单端拓扑结构引起的。探头性能测量是采用Agilent E2655A 纠偏/性能验证夹具和Agilent 8720A 20 GHz 向量网络分析仪或者Agilent Infiniium DCA (数字通信分析仪)采样示波器进行的。
图1 差分探头和单端探头的简化模型的主要区别在于，差分探头的地线电感是与放大器输入端串联的，而不
“”是与探头的地串联的。
图2 单端探头端头和差分焊点埋入探头端头的放大图表明单端探头既简单又尺寸很小。
如前所述，单端探头的带宽通常比差分式探头宽。那么，这种差别是由物理学的某些基本定律决定的，还是实现差分体系结构这一现实情况造成的？为了探讨这个问题，请看差分探头和单端探头的连线寄生参数的简 化模型（图1）。差分探头和单端探头的几何形状相同导致它们的电感和电容值也相同。宽、扁的导体(探头片) 可以降低单端探头的L G (接地电感)值,但不明显。要注意的是，差分探头的两个输入端都有一个末端电阻 器，而单端探头只在信号输入端有一个末端电阻器，地线中则没有电阻器(在实际探头中为一个0Ω的电阻器)。这些电阻器是适当抑制输入连线的L S 和C S 引起的谐振所必需的( 参考文献1)。
对单端探头模型的分析表明了电感器和电容器的价值和L G 的重要作用。在高频段，接地电感会在被测设备地和探头地之间产生一个电压，从而减少衰减器/ 放大器输入端的信号强度。如果你能降低L G ，探头的带宽就可以增大。
要减少接地电感，就要缩短地线或者加粗地线。极限条件下，理想的地线是短而宽的平面导体，或者是包围信号线的圆柱体(形成同轴探头连线)。这些理想的地线对于现实的探测来说通常都是不切实际的，而且还会大大降低单端探头的可用性。把单端探头限制在一个无法用于实际测量的同轴夹具中也是不现实的。
对用差分信号(V CM =0, V P =V M ) 驱动的差分探头模型的分析表明，由于正信号连线和负信号连线的固有对称“”性，这两根连线之间存在着一个净信号值为零的平面。人们可以把这个有效的地平面看作是与被测设备接地平面和探头放大器地线连接的。考虑到这个有效的接地平面，你就可以分析半个电路的模型，在这一模型中，地平面上方的信号环路面积大约是整个环路的一半，因此，具有单端探头模型电感的一半。对这半个电路模型 的分析表明其带宽宽得多了。此外，这个有效地平面是理想的地线，而又不妨碍探头的可用性。当一个单端信号源驱动差分探头时，人们可以采用叠加原理来确定整个响应特性。在该模型中，你可以通过使 V CM =V P =V M 来施加单端信号。
对于叠加的第一项，你要切断VCM ，而对于第二项，你要切断VP 和VM 。第一项就是对单端信号的差分分量的响应，所以该响应与前面的分析相同。第二项是对单端信号共模分量的响应，所以，探头的共模抑制特性决定这一响应。
如果探头具有良好的共模抑制特性，则对单端信号的总响应就是对单端信号的差分分量的响应。如果探头的 共模抑制特性不够好，则其后果就会以差分信号和单端信号测量值之差的形式表现出来。图3 中的红色曲线和
绿色曲线表明这两种响应之间实际上没有差别。 图3 示出了探测一个单端信号的差分探头(绿色) 和探测一个单端信号的单端探头(蓝色)的已测频率响应曲 线。两种探头用的都是7GHz 探头放大器。探头的带宽定义为探头输出除以探头输入所得的值再降低3 dB 的
频率。很显然，差分探头端头的带宽比单端探头宽得多(7.8 GHz 对5.4 GHz)。两种探头因其连线都使用了适当的阻尼电阻器而具有良好的频率平坦度。
图3 差分探头和单端探头频率响应曲线表明差分探头的响应曲线更宽、更平坦。
图4a 示出了差分探头的对大约100 ps上升时间输入阶跃的已测时域响应曲线。图4b 示出了单端探头的对大约100 ps上升时间输入阶跃的已测时域响应曲线。在这两幅图中，红线是探头的输出，而绿线是探头的输入。要注意的是，这两幅图没有示出探头的阶跃响应，但却表明了两种探头对100 ps阶跃的跟踪有多好。测量阶跃响应特性，要求输入是理想的、上升时间非常快的阶跃。在这种情况下，差分探头的上升时间要比单端探头快。这两种探头对100 ps阶跃的跟踪都非常好。
图4 在差分放大器(a) 和单端放大器(b) 对100 ps上升时间电压阶跃的响应曲线(红线) 之间几乎没有差别，但是，差分放大器的响应没有过冲现象，并在75 ps之内便进入了稍窄的误差带。
共模抑制特性对差分探头和单端探头来说都是一个问题。对于差分探头而言，在正负两个探头输入端加上同一个信号，不应产生任何输出；而对于单端探头而言，在信号输入端和接地输入端加上同一个信号也不应产生任何输出。若输出为零，则所加信号的共模抑制就是无穷大。
放大器地线到大地地线之间有一个电阻器和一个电感器 差分探头模型和单端探头模型都示了探头衰减器/“”
。这两个元件构成了由探头电缆屏蔽层和大地地线组成的传输线（或天线）所产出的阻抗的简化模型。(图1)“”
值就与这一外部模式阻抗一起组这一外部模式阻抗是很重要的，因为当你给单端探头加一个共模信号时，L
G
成了一个分压器。此分压器对到达放大器的地线信号起衰减作用。由于放大器的信号和地线输入信号受到的衰减各不相同，在放大器的输入端上就出现了一个净信号，从而使放大器有输出信号。地线电感越大，共模抑制能力越低，所以当使用单端探头时，保持地线尽量短是很重要的。同样重要的是要注意这个外部模式信号对内部模式信号没有直接的影响，后者是同轴电缆内部正常的探头输出信号。但是，反射的外部模式信号确实会影响探头放大器的地线信号，因而间接影响内部模式信号。
当你给差分探头加上一个共模信号时，衰减器/放大器的正负两个输入端都有同一个信号。所产生的唯一输出信号是该放大器抑制特性的函数，它与连线电感无关。
在探测一个叠加在共模噪声上的单端信号时，到底是单端探头还是差分探头具有更好共模抑制特性呢？答案取决于单端探头的地线电感和差分探头放大器的共模抑制特性。就本例的差分探头和单端探头而言，图5 表明了差分探头的共模抑制性能要比单端探头大许多。因此，在存在很大的共模噪音时，用差分探头来测量更为精确。这是差分探头与单端探头之间很典型的区别，除非单端探头的接地连接的电感非常小，而这一点在实际实践中是很难做到的。值得注意的是，这里所分析的单端探头的共模抑制特性与多数单端探头同样好，甚至更好，因为这里用的探头地线很短。
图5 所示的共模响应特性为：差分共模响应= 20 log(VOC/VIC)，式中VIC 是正负两个输入端上的共同电
压，VOC 是加上VIC 后探头的输出电压。单端共模响应= 20 log(VOC/VIC),式中VIC 是信号输入端和接地输入端上所施加的共同电压，而VOC 是加上VIC 后探头的输出电压。
图5 尽管差分探头和单端探头都具备某种共模抑制能力，但差分探头(红色) 的性能则要好得多，它在5 GHz 时的最小共模抑制大于20dB。另一方面，单端探头(蓝色) 在2.5 GHz 时的共模抑制只有约7dB。
可重复性高频探头存在的一个问题就是其测量的可重复性。在理想的情况下，探头、电缆和操作的手三者的位置不应引起探头测量结果的变化。但不幸的是，这些因素常常影响测量结果，究其原因，通常是外部模式阻抗发生了变化。外部模式阻抗比探头模型所示的更为复杂，这是因为探头、手和电缆三者的位置对无屏蔽的传输线（或天线）都会产生很大的影响。 对外部模式阻抗发生变化的单端探头模型的分析表明，这种外部模式阻抗变化会使响应特性发生变化。此外，由于外部模式阻抗也是共模响应特性的一个因子，所以这一阻抗的变化会使共模抑制特性发生变化。地线的电感越大，响应特性就越差。
对外部模式阻抗发生变化的差分探头模型的分析表明，这种外部模式阻抗变化对响应特性几乎没有影响。放大器的共模抑制会使出现在探头放大器地线上的任何信号受到衰减，从而大大地降低由探头、手和电缆三者的位置造成的变化。
在图3 中，差分探头的响应曲线比单端探头要平滑。单端探头的响应特性的起伏大多数是由于外部模式阻抗的变化引起的，当这些阻抗变化时，响应特性也就随之变化。在探头上的铁氧体球可以衰减和终止外部模式信号，并减小外部模式阻抗的变化，从而略为减小探头、手和电缆三者位置产生的影响。在差分探头和单端探头之间的比较可能会使你认为：无论是探测差分信号还是单端信号，差分式探头的性能都更好。因此要问，为什么还要使用单端探头呢？单端探头在许多情况下依然可以获得令人满意的测量结果，而且它采用不大复杂的末端网络，因而价格低、体积小。小的探头可在狭窄的区域内进行探测，并可用多个探头连接非常近的多个测试点。从这点来看，拥有一个既可进行差分探测又可进行单端探测的探测系统似乎是最好的。在电子工业中，许多信号传输大多已从单端拓扑结构转向差分拓扑结构，以缓解地线信号抖动、串音和EMI 等问题。差分探测是测量设备在这一新领域内发挥作用所不可或缺的。差分探头对单端信号的测量效果之所以要比单端探头好，乃是因为在差分探头信号连线间的有效接地平面比多数单端探头器的可用(非同轴的)地线更理想。新一代的差分探头使用方便，性能先进，经济实惠，既可探测差分信号又可探测单端信号，性能价格比很好。
华中科技大学电子线路设计实验报告 专业自动化班级 日期2010.4.30 成绩 实验组别19 第次实验 学生姓名（签名）指导教师（签名）设计课题：具有恒流源的单端输入——单端输出差分放大器设计 一、已知条件 1.+V CC=+12V 2.R L=2kΩ 3.V i=10mV(有效值) 4.R s=50Ω 二、性能指标要求 A V＞30 Ri＞2kΩ Ro＜3kΩ fL＜30Hz fH＞500kHz 电路稳定性好。
三、电路工作原理 电路图： 电路工作原理描述 采用分压式电流负反馈偏置电路，以稳定电路的Q点，原理：利用电阻RB1,RB2的分压固定基极电位VBQ，当满足条件I1>>IBQ时，如果环境温度升高，ICQ↑→VEQ↑→VBE↓→VBQ↓→ICQ↓，结果抑制ICQ变化。
电路设计过程： 选定VBQ ，VBQ=3~5V,或(1/3~1/5)VCC ； 选定ICQ ，并确定RE ； ICQ=0.5~2mA,RE=VEQ/ICQ; 选定I1, I1=（5~10） IBQ ，根据I1和VBQ 计算RB1，RB2； 计算RC ； RC 受到A V 与RO 的限制； 检查，修正参数； 根据对FL ，FH 的要求，选择电容CB 、CC 和CE 测得β=225； 由A V > 30, Ri > 2 k Ω, Ro < 3 k Ω, fL < 30 Hz 由1660 26) 1(200=++≈E be I mV r β,得 IE =3mA 取V EQ =2.4V; R E =V EQ /I CQ 取1.2K Ω; R B2=V BQ /I 1 取37K Ω; R B1=(Vcc-V BQ )/I 1 取30K Ω; ) (21 ) 10~3(be s L B r R f C +>π 取 CB = 22 uF
示波器探头基础知识 示波器探头原理---示波器探头工作原理 示波器探头不仅仅是把测试信号判定以示波器输入端的一段导线，而且是测量系统的重要组成部分。探头有很多种类型号各有其特性，以适应各种不同的专门工作的需要，其中一类称为有源探头，探头内包含有源电子元件可以提供放大能力，不含有源元件的探头称为无源探头，其中只包含无源元件如电阻和电容。这种探头通常对输入信号进行衰减。 我们将首先集中讨论通用无源探头，说明共主要技术指标以及探头对被测电路和被测信号的影响，接着简单介绍几种专用探头及其附近。 屏蔽 示波器探头的一个重要任务是确保只有希望观测的信号才在示波器上出现，如果我们仅仅使用一普通导线来代替探头，那么它的作用就好象是一根天线，可以从无线电台、荧光灯，电机、50或60Hz的电源的交流声甚至当地业余无线电爱好者那里接收到很多不希望的干扰信号，这类噪声甚至还能注入到被测电路中去所以我们首先需要的是屏蔽的电缆，示波器探头的屏蔽电缆通过探头尖端的接地线和被测电路连接，从而保证了很好的屏蔽。 一．探头构造图：
4. 一个探头，就算它只是简单的一条电线，它也可能是一个很复杂的电路。a）对于DC 信号( 0 Hz 频率)，探头作为一对导线与一系列电阻，就向一个终端电阻一样。 b) AC 信号的特性变化是因为：电线具有分布电感(L)，电线具有分布电容(C)。分布电感反作用于AC信号，在信号频率增加时，阻止AC信号通过。分布电容反作用于AC信号，在信号频率增加时，减小 AC信号电流通过的阻抗。这些反作用元件(L 和 C )的交互作用，与电阻元件(R)一起，成为随信号频率不同而变化的探头阻抗。
示波器电源测试的步骤 时间：2012-10-17 16:46:12 来源：作者： 过去大家习惯用万用表进行电源测试，如果测试参数很多的时候非常麻烦。而现在使用示波器提供了许多自动测量功能，可以使用这些功能简单实现幅度测量(幅度、高、低、最大值、最小值、RMS、峰到峰值、正/ 负过冲、平均值、周期平均值、周期RMS)、定时测量(周期、频率、上升/ 下降时间、正/ 负占空比、正/ 负脉宽、突发宽度、延迟、相位)、综合测量。在实践中，很多工程师对于利用示波器进行电源测试的要点并不是很清楚，这里零星总结一些步骤和要点供大家参考。(这里的陈述是根据本人所使用的泰克混合信号示波器MSO4000系列(MSO4034)以及泰克的探头配置，不同示波器和探头会有些差异) 选择示波器的几个要点 1. 记录长度及分析工具 对许多电源测量，必需捕获1/4 周期或1/2 周期(90度或180度)的工频信号，有些测量甚至要求捕获整个周期，这需要示波器具有足够的记录长度以满足要求(MSO4034记录深度为10M，一般的电源测试足够了)。 比长记录长度更重要的是提供能够利用所有这些数据的工具(如泰克的Wave Inspector)。否则处理几百万点的记录长度，也就是几千屏的信号活动无疑是大海捞针。 2.电压探头和电流探头之间的时滞 每只电压探头和电流探头都有自己的特性传播延迟。电流探头和电压探头之间的延迟差称为时滞，会导致幅度和定时测量不准确。在探头没有正确“校正时滞”时，测量精度会下降，如开关损耗。我所用的泰克TekVPI探头连接到泰克4000系列示波器时，它们会自动设置相应的时滞校正值，在电源测量中实现最大精度。 3. 探头偏置 差分探头一般会有较小的电压偏置。这会影响精度，在继续测量前必须消除这个电压偏置。大多数差分电压探头拥有内置的DC 偏置调节控制功能，可以相对简单地消除偏置。 某些探头内置了自动消磁/自动清零程序，如在使用TekVPI探头时，只需在探头“comp”框上按一个按钮就可以了。 安全准确地测试电压波形和电流波形 在使用数字示波器进行电源测量时，必需测量设备中的电压及电流。要求使用两只不同的探头：一只电压探头(通常是高压差分探头)，一只电流探头。 测量经过MOSFET的电流相对简单，可以使用许多不同的霍尔效应电流探头完成，如TCP0030。而测量电压则会面临更多的问题。MOSFET没有连接到交流电源接地或电路输出接地上。因此，不可能使用示波器进行接地参考电压测量，因为把探头的地线连接到任何MOSFET端子上都会使通过示波器接地的电路短路。 进行差分测量是测量MOSFET 电压的最佳方式。在差分测量中，可以测量漏极到源极电压，即MOSFET漏极和源极端子中的电压。漏极到源极电压可以位于几十伏到几百伏电压的顶部，具体视电源的范围而定。 测量瞬时功率 检定开关晶体管中的瞬时功耗是几乎每个电源设计项目的一部分。选择能够在最坏情况操作极限下经济可靠地运行的元件至关重要。某些厂家的电流和电压探测解决方案为这些测量提供了理想选择。除提供安全测量解决方案外，它们还提供了非常简便的时滞校正功能。自动设置相应的时滞校正值，在电源测量中实现最大精度。为电压波形和电流波形及以瓦特为单位的演算波形提供正确的标度和单位。下面用泰克4000系列示波器介绍测量的简单步骤：连接探头;按Autoset，示波器自动调节垂直设置、水平设置;触发设置，以查看波形;把演算波形定义为Ch1 * Ch2;打开Area测量，测量曲线下的面积(能量);光标读数表明瞬时功率。通过使用测量选通，我们可以把Area测量限制在特定区域，查看与MOSFET 的启动时间(Ton)和关闭(Toff)时间有关的功率损耗。
一、前言 我们都知道使用示波器，就必须使用探针 由于半导体组件的速度愈来愈快，受测电路的讯号自然愈来愈高速化。今天要正确地从受测电路检出讯号，并传送到示波器的输入端。而又不影响受测电路的正常运转，绝对不是一件容易的事情。使用正确的探棒是一个关键。若探针选用不当，即使购买再昂贵的示波器，也无济于事。现在市面上有许多种类的探棒可以帮助使用者在各种不同条件下完成电路检测的工作，差动探棒就是其中一类。 差动探针早期主要是用来量测电力系统，电力转换器及转换式电源供应器。所量测的讯号通常都是相当大的浮动讯号，从数十伏到数仟伏。近年来由于数字电路的高速化，数字设计及数字传输中大量使用差动讯号，因而出现新型的低压高速差动探针。它的量测范围很小。只有几伏甚至零点几伏，但频宽很宽，可高达数 GHz 。在现代的示波器量测中，不管是高压型差动探针，或是高速型差动探针，在他们各自的领域中，都是不可或缺的。 二、示波器探棒的选择 - 电力差动讯号在电力电子电路中，通常有许多相当大的浮动讯号，图二是一个典型的交换式电源供应器 (Switching Power) 的电力电路，我们可以将它以Vd( 差动讯号 ) ， VCM( 共模讯号 ) 及 VLINE ( 电源讯号 ) 来表示。
当我们用示波器观测电力电子电路讯号时，如果使用单端探棒，将造成短路，损坏待测物及测试设备，甚至造成测量人员触电等 ( 图三 ) 。 电路与示波器的接地端形成短路回路，所以有些量测人员便将示波器的电源接地拆掉，浮接示波器，来避免短路回路的形成 ( 图四 ) ，但是，这样就可以解决我们在电力电子电路的量测问题了吗让我们就这样的方式来讨论：
1.双端输入单端输出电路 电路如右图所示，为双端输入、单端输出差分放大电路。由于电路参数不对称，影响了静态工作点和动态参数。 直流分析： 画出其直流通路如右下图所示，图中和是利用戴维宁定理进行变换得出的等效电源和电阻，其表达式分别为：
交流分析：
在差模信号作用时，负载电阻仅取得T1管集电极电位的变化量，所以与双端输出电路相比，其差模放大倍数的数值减小。 如右下图所示为差模信号的等效电路。在差模信号作用时，由于T1管与T2管中电流大小相等方向相反，所以发射极相当于接地。 输出电压 一半。如果输入差模信号极性不变，而输出信号取自T2管的集电极，则输出与输入同相。当输入共模信号时，由于两边电路的输入信号大小相等极性相同。与输出电压相关的T1管一边电路对共模信号的等效电路如下
可见，单端输入电路与双端输入电路的区别在于：差模信号输入的同时，伴随着共模信号输入。 输出电压 静态工作点以及动态参数的分析完全与双端输入、双端输出相同。 3.单端输入、单端输出电路 如右图所示为单端输入、单端输出电路，该电路对静态工作点、差模增益、共模增益、输入
与输出电阻的分析与单端输出电路相同。对输入信号的作用分析与单端输入电路相同。 改进型差分放大电路 在差分放大电路中，增大发射极电阻Re的阻值，可提高共模抑制比。但集成电路中不易制作大阻值电阻；采用大电阻Re要采用高的稳压电源，不合适。如设晶体管发射极静态电流为0.5mA，则Re中电流为1mA。当Re为10kΩ时，电源VEE的值为10.7V。在同样的静态工作电流下，若Re＝100kΩ，VEE的值约为100V。 为了既能采用较低的电源电压，又能采用很大的等效电阻Re，可采用恒流源电路来取代Re。晶体管工作在放大区时，其集电极电流几乎仅决定于基极电流而与管压降无关，当基极电流
低压差分探头说明书 DP6020 （20V/ 200MHz）
前 言 首先，感谢您购买该产品，这份产品使用说明书，是关于该产品的功能、使用方法、操作注意事项等方面的介绍。使用前，请仔细阅读说明书，正确使用。阅读完后请好好保存。 说明书中，注释将用以下的符号进行区分。 为安全使用本机器，必须严格遵守以下安全注意事项。如果不按照该说明书使用的话，有可能会损害机器的保护功能。此外，违反注意事项进行操作产生的人身安全问题，本公司概不负责。 ● 请小心注意触电危险，注意最高输入电压。 ● 请勿在潮湿的环境下或者易爆的风险下使用。 ● 被测电路接入探头之前，确保先关闭被测电路。 ● 测量结束后，先关闭电路，再取走探头。 ● 探头BNC 输出线连接示波器或者其它设备时，确保BNC 端子可靠接地。 ● 使用之前，请检查探头外皮是否有破损，若出现破损情况，请停止使用！ ● 选择本产品标配的适配器供电。 DP6020简要说明 在错误操作的情况下，用户有受伤的威胁，为避免此类危险，记载了相关的注意事项。 错误操作时，用户有受轻伤和物质损害的可能，为避免此类情况，记载的注意事项。 该符号表示对人体和机器有危害，必须参照说明书操作。 记载着使用该机器时的重要说明。
目录 前言 (1) DP6020简要说明 (1) 概述 (3) 应用 (3) 产品及附件说明 (3) 探头主体说明 (3) 附件说明 (4) 电气规格 (5) 机械规格 (6) 环境特性 (6) 操作步骤 (6) 保养及维护 (7) 保修 (7) 装箱单 (7)
1. 概述 DP6020探头是具有浮地测量功能的低压差分探头。测量电压±20V(DC+Pk),其带宽最高达200MHz，提供 10:1 的衰减设置，具有 1 MΩ的输入阻抗，以及 3.5 pF 的低输入电容，可以最大程度地降低电路负载，具有过压报警功能，可以兼容任何具有 50 Ω BNC 输入的示波器，并可以通过示波器或计算机上的 USB 端口供电。在各种应用中得到广泛使用，可以为当今的高速功率测量、车载总线测量和数字系统设计提供出色的通用差分信号测量。 2. 应用 ◆浮地差分信号测量 ◆高速功率测量 ◆数字差分总线 ◆汽车串行总线（CAN、LIN、FlexRay） 3.产品及附件说明 ■探头主体说明 详细说明： ?①输入线：长度约15cm，连接探夹后测量电压信号。 ?②偏置调节：调节该可调电阻，实现输出偏置调节。 ?③连接线：探头前端和后端连接线，长度70cm ?④电源接口：标准的USB B型接口，通过标配的USB适配器供电；也可以通过示波器供 电，使用方便。 ?⑤过载报警指示灯(Overload):测量范围超过量程时，过载指示灯亮，且发出报警声。 ?⑥输出接口：标配标准的BNC输出接口，可接任何厂家示波器，要求示波器输入阻抗设 置为50Ω，或者接标配的贯通式50Ω负载，示波器输入阻抗设置成1MΩ。
选用单端探头还是差分探头 作者:Mike McTigue 新的有源探头体系结构使GHz级以上的千兆信号的完整性测量变得更加容易、精度也更高，但这只对于了解探头的工作原理和探头的两种拓扑结构之间优劣的用户而言的。 宽带宽示波器和有源探头的用户历来可以在单端探头和差分探头之间作出选择。测量单端信号(对地参考电压)，你使用的是单端探头，而测量差分信号(正电压对负电压)，你使用的是差分探头。那么，为什么你不能只买差分探头来测量差分信号和单端信号呢？实际情况是，你可以这样做，但又存在实实在在的理由使你不能这么做。与单端探头相比，差分探头价格较贵，使用不大方便，带宽也较窄。 新的探头体系结构，如Agilent 113X 系列的体系结构可以探测差分信号，也可以探测单端信号，而且基本上使人们不反对使用差分探头。这些探头是通过可互换的端头来提供这种能力的，而各种可互换的头经过优化，可以点测、插入插座和焊入探头。这种结构给有源探头的用户提出了新问题：测量单端信号，到底该用差分探头还是该用单端探头？答案是应由性能和可用性两个方面的权衡结果来定夺。 只要使用Agilent 1134A型7 GHz 探头放大器的简化模型(图1) 和已测数据以及焊入的差分和单端探头端头(图2)，你就可以比较它们的带宽、保真度、可用性、共模抑制特性、可重复性和尺寸大小等方面的差别。这些探头端头的物理连线几何形状相同，所以它们之间的主要性能差别是由差分拓扑结构和单端拓扑结构引起的。探头性能测量是采用Agilent E2655A 纠偏/性能验证夹具和Agilent 8720A 20 GHz 向量网络分析仪或者Agilent Infiniium DCA (数字通信分析仪)采样示波器进行的。 图1 差分探头和单端探头的简化模型的主要区别在于，差分探头的地线电感是与放大器输入端串联的，而不
High-voltage Differential Probes P5200A?P5202A?P5205A?P5210A Data Sheet Features&Bene?ts Bandwidths up to100MHz Up to5,600V Differential(DC+pk AC) Up to2,300V Common(RMS) Overrange Indicator Safety Certi?ed Switchable Attenuation Switchable Bandwidth Limit Applications Floating Measurements Switching Power Supply Design Motor Drive Design Electronic Ballast Design CRT Display Design Power Converter Design and Service Power Device Evaluation The P5200A can be used with any oscilloscope and enables users to safely make measurements of?oating circuits with their oscilloscope grounded.The P5200A Active Differential Probe converts?oating signals to low-voltage ground-referenced signals that can be displayed safely and easily on any ground-referenced oscilloscope. WARNING:For safe operation,do not use the P5200A High-voltage Differential Probe with oscilloscopes that have?oating inputs(isolated inputs),such as the Tektronix TPS2000Series oscilloscopes.The P5200A High-voltage Differential Probe requires an oscilloscope or other measurement instrument with grounded inputs. The P5210A is a Differential Probe that is capable of measuring?oating voltages up to5,600V safely and has a bandwidth up to50MHz.It is supplied with two sizes of hook tips and has an overrange visual and audible indicator which warns the user when they are exceeding the linear range of the probe.It can be used with Tektronix TEKPROBE?interface oscilloscopes directly or with any oscilloscope with the use of the1103 TEKPROBE?Power Supply. The P5205A is a100MHz Active Differential Probe capable of measuring fast rise times of signals in?oating circuits.This1,300V differential probe can safely measure voltages in IGBT circuits such as motor drives or power converters.It is speci?cally designed to operate on Tektronix oscilloscopes with TEKPROBE?interface.The P5202A is similar to the P5205A,but this probe has approximately half the attenuation and half the dynamic range of the P5205A and better signal-to-noise ratio.
浮地测量和隔离输入示波器基础知识应用指南 本应用指南将介绍电源测量术语，阐述为进行浮地测量提供的不同选项，重点介绍每种选项的优点和缺点。 最苛刻的浮地测量要求源自电源控制电路，如马达控制器、不间断电源和工控设备。在这些应用领域中，电压和电流可能会很大，足以给用户和/或测试设备带来危险。在测量浮地高压信号时，有许多选项可以考虑。每个选项都有自己的优点和缺点。 差分测量与浮地测量比较 所有电压测量都是差分测量。差分测量定义为两点之间的电压差。电压测量分成两类： 1. 参考地电平测量 2. 非参考地电平测量(也称为浮地测量) 传统示波器 大多数传统示波器把“信号参考”端子连接到保护接地系统上，通常称为“接地”。通过这种方式，所有应用到示波器的信号或示波器提供的信号都会有一个公共连接点。 这个公共连接点通常是示波器机箱，通过AC供电设备电源线中的第三条线接地，来保持在(或接近)零伏。这意味着每个输入通道参考点都捆绑在一个接地参考源上。 不应该使用传统无源探头，直接在参考地电平的示波器上进行浮地测量。视流经参考引线的电流数量，传统无源探头会开始变热；在电流足够高时，它会类似熔丝那样熔化断开。 浮地测量技术 为进行高压浮地测量提供的不同选项包括： n隔离输入示波器 n差分探头 n电压隔离装置 n“A - B” 测量技术 n示波器“浮地”技术
术语表 共模信号 两个输入上共同的输入信号成分（幅度和相位完全相同）。 共模范围 差分放大器可以抑制的共模信号的最大电压（从接地）。 共模抑制比 衡量差分放大器抑制共模信号能力的一个性能指标。由于共模抑制一般会随着频率提高而下降，因此通常会指定特定频率的CMRR。 差分模式或差模 差分放大器两个输入之间的不同信号。差模信号(VDM)可以表达为： VDM = (V+input) - (V-input) 差模信号 两个输入之间不同的信号。 差分测量 两点之间的电压差。 差分探头 为差分应用专门设计的探头。有源差分探头在探头尖端包含一个差分放大器。无源差分探头与差分放大器一起使用，可以进行校准，精确匹配两条信号路径中（包括参考引线）的DC和AC衰减。浮地测量 任何一点都没有参考地电平（地电位）的差分测量。 接地环路 当两个或两个以上的单独接地路径在两个或两个以上的点捆绑在一起时，会出现接地环路。结果是一个导体环路。在存在变化的磁场时，这个环路会变成变压器的次级电路，作为短路线圈操作。附近承载非DC电流的任何导体都会产生磁场，激发变压器。许多导线、甚至数字IC输出引线中的AC线路电压都会产生这种激发作用。环路中循环的电流会在环路内部任何阻抗中积聚电压。这样，在任何给定时点上，接地环路中的各个点都不会位于相同的AC电位。
实验三差分放大电路 一、实验目的 1、加深对差动放大器性能及特点的理解 2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法 二、实验原理 图3－1是差动放大器的基本结构。它由两个元件参数相同的基本共射放 大电路组成。当开关K拨向左边时，构成典型的差动放大器。调零电位器R P 用来调节T 1、T 2 管的静态工作点，使得输入信号U i ＝0时，双端输出电压U O ＝0。 R E 为两管共用的发射极电阻，它对差模信号无负反馈作用，因而不影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的负反馈作用，故可以有效地抑制零漂，稳定静态工作点。 图3－1 差动放大器实验电路
当开关K 拨向右边时，构成具有恒流源的差动放大器。 它用晶体管恒流源代替发射极电阻R E ，可以进一步提高差动放大器抑制共模信号的能力。 1、静态工作点的估算 典型电路 E BE EE E R U U I -≈ （认为U B1＝U B2≈0） E C2C1I 2 1 I I == 恒流源电路 E3 BE EE CC 2 1 2 E3C3R U )U (U R R R I I -++≈≈ C3C1C1I 2 1 I I == 2、差模电压放大倍数和共模电压放大倍数 当差动放大器的射极电阻R E 足够大，或采用恒流源电路时，差模电压放大倍数A d 由输出端方式决定，而与输入方式无关。 双端输出: R E ＝∞，R P 在中心位置时， P be B C i O d β)R (12 r R βR △U △U A +++- == 单端输出 d i C1d1A 21 △U △U A == d i C2d2A 2 1 △U △U A -==
课题研究报告 示波器探头补偿 学院：信息工程学院班级：电子 10-1 班姓名：学号：201010203008 201010203009 201010203012 完成时间：2011年12月26日
示波器探头补偿 ——讨论探头中串联的RC并联电路参数对测量结果的影响 课题背景 示波器探头不仅仅是把待测信号引入示波器输入端的一端导线，而且是测量系统的的重要组成部分。探头有很多种类型，以适应各种不同的专门工作需要。其中一类为有源探头，探头内包含有源电子元件，具有放大能力；不含有源原件的探头称为无源探头，其中只包含无源元件如电阻和电容。这种探头通常对输入信号进行衰减。为了有效抑制外界干扰信号，示波器探头通过屏蔽电缆与示波器输入连接，如图所示 当被测信号频率很高时，上图中与探头相连的屏蔽电缆的电容就不能忽略，探头的容性负载效应就非常明显，有可能导致探头在高频下无法使用。为此，可以在探头中增加一个和示波器输入端电路模型相串联的ＲＣ并联电路，以减小探头的容性负载效应，如下图所示，其中Ｃｉ为探头电缆的电容和示波器输入电路模型中电容合并后的等效电容。Rcmp和Ccmp分别为补偿电阻和补偿电容。
通过课题背景，我们知道在使用示波器时，当被测信号频率很高时，，探头的容性负载效应就会明显，导致探头在高频下无法使用。所以在探头中增加一个串联的ＲＣ并联电路，来减小探头的容性负载效应。 结合所学知识，电容具有通高频阻低频的性质，当低频信号通过时，电容对其阻碍作用非常明显，探头的负载主要是阻抗作用，所以容性负载效应不明显。当电路通有高频信号时，探头的负载主要是容抗作用，从而电路中容性负载效应很大，致使被测电路的信号发生变化，所以就不能准确地进行波形测量。为了减轻探头对被测电路的负载作用，应选择高阻抗、低容抗的探头。 当通有高频信号时，我们需要对其进行衰减，使得电路中容性负载效应减小，保证测量结果的准确性。 为此我们有了如下研究想法：示波器探头补偿电路可以简化为一个简单的RC串并联电路，用一标准示波器对电路信号进行检测，因为任何的不平衡将会带来波形的失真，通过改变ＲＣ电路的相关参数来观察波形的变化，从而来确定ＲＣ的哪些参数对测量结果的影响。再结合一阶电路时域分析中电路的零状态响应和全响应方面的知识，进行理论上的具体分析。
示波器探头基础系列之差分探头 引言 作为一名专业的硬件设计及测试工程师，我们每天都在使用各种不同的数字示波器进行相关电气信号量的量测。与这些示波器相配的探头种类也非常多，包括无源探头（包括高压探头，传输线探头）、有源探头（包括有源单端探头、有源差分探头等），电流探头、光探头等。每种探头各有其优缺点，因而各有其适用的场合。其中，有源探头因具有带宽高，输入电容小，地环路小等优点从而被广泛使用在高速数字量测领域，但有源探头的价位高，动态范围小，静电敏感，校准麻烦，因此，每个工程师使用示波器的入门级探头通常是无源探头。最常见的500Mhz的无源电压探头适用于一般的电路测量和快速诊断，可以满足大多数的低速数字信号、TV、电源和其它的一些典型的示波器应用。 1、差分测量特点 探头从总体上可分为无源探头和有源探头两大类型，而宽带宽示波器和有源探头的用户还需要在单端探头和差分探头之间还要做出选择。承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。本文主要讲的是分差探头。差分信号和普通的单端信号走线相比，最明显的优势体现在以下三个方面： 1.抗干扰能力强，因为两根差分走线之间的耦合很好，当外界存在噪声干扰时，几乎是同时被耦合到两条线上，而接收端关心的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被最大程度抵消。 2.能有效抑制EMI，同样的道理，由于两根信号的极性相反，他们对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的电磁能量越少。 3.时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。目前流行的LVDS就是指这种小振幅差分信号技术。
典型差分放大电路 1、典型差分放大电路的静态分析 （1）电路组成 （2）静态工作点的计算 静态时：v s1=v s2=0， 电路完全对称，所以有 I B Rs1+U BE +2I E Re=V EE 又∵ I E =（1+β）I B ∴ I B1=I B2=I B = 通常Rs<<(1+β)Re ，U BE =0.7V （硅管）: I B1=I B2=I B = 因： I C1=I C2=I C =βI B 故： U CE1=U CE2=V CC －I C Rc 静态工作电流取决于V EE 和Re 。同时，在输入信号为零时，输出信号电压也为零（u o= Vc1－VC2=0），即该差放电路有零输入——零输出。 2、差分放大电路的动态分析 （1）差模信号输入时的动态分析 ()e s BE EE R 12R U V β++-
如果两个输入端的信号大小相等、极性相反，即 v s1=- v s2= 或 v s1- v s2= u id u id 称为差模输入信号。 在输入为差模方式时，若一个三极管的集电极电流增大时，则另一个三极管的集电极电流一定减小。在电路理想对称的条件下，有：i c1=- i c2。 Re 上的电流为： i E =i E1+i E2=（I E1+ i e1）+（I E2+ i e2 ） 电路对称时，有I E1= I E2= I E 、i e1=- i e2，使流过Re 上的电流i E =2I E 不变，则发射极的电位也保持不变。差模信号的交流通路如图: 差模信号下不同工作方式的讨论: ① 双端输入—双端输出放大倍数： 当输入信号从两个三极管的基极间加入、输出电压从两个三极管的集电极之间输出时，称之为双端输入—双端输出,其差模电压增益与单管放大电路的电压增益相同，无负载的情况下: be s c s1o1s2s1o2o1id o ud r R R 22u u A +-==--== βv v v v v v
示波器探头基础系列之五 ——示波器探头使用指南 美国力科公司 概述： 本文旨在帮助读者对常用的示波器探头建立一个基本认识。此外，我们通过一系列的例子说明探头的不正确使用如何影响测量的结果。 理解探测问题 注意!连接示波器和待测物会给被测波形带来失真。 示波器上应该贴上上面类似的警告标签吗？或许是的。示波器同其它测量仪器一样，受制于各种测量问题——显然，示波器和待测物的连接会影响到测量，使用者理解这样的影响是非常重要的。随着示波器技术的发展，连接示波器和待测物的工具和技术已经变得非常成熟。 早期的示波器，测量带宽只有几百KHz数量级，常使用电缆连接电路。现代示波器使用各种连接技术以最小化测量误差。使用者应该熟悉示波器本身以及示波器连接电路的各种方法的特性和限制。 考虑示波器连接待测电路的方式如何影响测量，待测电路可以等效为包含内置电阻和电容的戴维宁等效电压源。同样，示波器输入电路和连接部分可以被等效为负载电阻和旁路电容。该模型如图1所示。当示波器连接信号源时，示波器的负载效应会减小测量到的电压。低频的损耗取决于电阻比率Rs和Ro。对于高频时的损耗，Cs和Co成了主要因素。另外一个影响是系统带宽由于示波器的容性负载而变小，这也会影响到动态时间量的测量，如脉冲上升时间Risetime。 图1 包括信号源和示波器的简单测量模型 示波器的设计者需要从两个方面入手来减少负载效应的影响: a．高阻探头，利用有源和无源电路来减少负载效应，这些电路包括补偿衰减器或者低容值场效应晶体管缓冲放大器。 b．对于高频应用的直接连接，示波器的输入电路采用50ohm的内部端接。在这些场合，示波器输入电路被设计成常数的50ohm负载阻抗。低电容的探头被设计为50ohm端接来减少负载效应。 如何选择合适的探头 通常，探头可以被分成三大类。1、无源高阻探头；2、无源低阻探头；3、有源探头。
示波器差分探头与差分探头的详细介绍与选择方法 新的有源探头体系结构使GHz级以上的千兆信号的完整性测量变得更加容易、精度也更高，但这只对于了解探头的工作原理和探头的两种拓扑结构之间优劣的用户而言的。 宽带宽示波器和有源探头的用户历来可以在单端探头和差分探头之间作出选择。测量单端信号(对地参考电压)，你使用的是单端探头，而测量差分信号 (正电压对负电压)，你使用的是差分探头。那么，为什么你不能只买差分探头来测量差分信号和单端信号呢？实际情况是，你可以这样做，但又存在实实在在的理由使你不能这么做。与单端探头相比，差分探头价格较贵，使用不大方便，带宽也较窄。 新的探头体系结构，如 Agilent 113X 系列的体系结构可以探测差分信号，也可以探测单端信号，而且基本上使人们不反对使用差分探头。这些探头是通过可互换的端头来提供这种能力的，而各种可互换的头经过优化，可以点测、插入插座和焊入探头。这种结构给有源探头的用户提出了新问题：测量单端信号，到底该用差分探头还是该用单端探头？答案是应由性能和可用性两个方面的权衡结果来定夺。 只要使用Agilent 1134A型 7 GHz 探头放大器的简化模型 (图1) 和已测数据以及焊入的差分和单端探头端头 (图 2)，你就可以比较它们的带宽、保真度、可用性、共模抑制特性、可重复性和尺寸大小等方面的差别。这些探头端头的物理连线几何形状相同，所以它们之间的主要性能差别是由差分拓扑结构和单端拓扑结构引起的。探头性能测量是采用 Agilent E2655A 纠偏/性能验证夹具和 Agilent 8720A 20 GHz 向量网络分析仪或者 Agilent Infiniium DCA (数字通信分析仪)采样示波器进行的。
精心整理 ScopeArt先生”团队成员 示波器探头是示波器使用过程中不可或缺的一部分，它主要是作为承载信号传输的链路，将待测信号完整可靠的传输至示波器，以进一步进行测量分析。很多工程师很看重示波器的选择，却容易忽略对示波器探头的甄别。试想如果信号经过前端探头就已经失真，那再完美的示波器所测得的数据也会有误。所以正确了解探头性能，有效规避探头使用误区对我们日常使用示波器来说至关重要！ 1 对于DC L，寄图1 ?图2无源探头示意图
无源探头一般使用通用型BNC接口与示波器相连，所以大多数厂家的无源探头可以在不同品牌的示波器上通用（某些厂家特殊接口标准的探头除外），但由于示波器一般无法自动识别其他品牌的探头类型，所以此时需要手动在示波器上设置探头衰减比，以保证示波器在测量时正确补偿探头带来的信号衰减。 图3所示为日常最为常见的一类无源探头原理示意图，它由输入阻抗Rprobe、寄生电容Cprobe、传输导线（一般1至1.5米左右）、可调补偿电容Ccomp组成。此类无源探头一般输入阻抗为10M?，衰减比因子为10：1。 ?图3 Vscope 1衰减因 很小， ?图4R&SRT-ZH10高压探头
还有一类无源探头，其衰减比为1：1，信号未经衰减直接经过探头传输至示波器，其耐压能力不及其它无源探头，但它具备测试小信号的优势。由于不像10：1衰减比探头那样信号需要示波器再放大10倍显示，所以示波器内部噪声未放大，测量噪声更小，此类更适用于测试小信号或电源纹波噪声。 图5R&SHZ-1541:1/10:1可调衰减比无源探头 无源传输线探头是另一类特殊的无源探头，其特点是输入阻抗相对较低，一般为几百欧姆，支持图6 量50? ? 图 需要注意的是，由于传输线探头的低阻抗，它的负载效应会比较明显。因此，此类探头仅适用于与低输出阻抗（几十至100欧姆）的电路测试。对于更高输出阻抗的电路，我们可以选择使用高阻有源探头的方案，将在后续详述。 图8R&SRT-ZZ808.0GHz无源传输线探头 ??????
典型差分放大电路 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-
典型差分放大电路 1、典型差分放大电路的静态分析 （1）电路组成 （2）静态工作点的计算 静态时：v s1=v s2=0， 电路完全对称，所以有 I B Rs1+U BE +2I E Re=V EE 又∵ I E =（1+β）I B ∴ I B1=I B2=I B = 通常Rs<<(1+β)Re ，U BE =0.7V （硅管）: I B1=I B2=I B = 因： I C1=I C2=I C =βI B 故： U CE1=U CE2=V CC －I C Rc 静态工作电流取决于V EE 和Re 。同时，在输入信号为零时，输出信号电压也为零（u o= Vc1－VC2=0），即该差放电路有零输入——零输出。 2、差分放大电路的动态分析 （1）差模信号输入时的动态分析 ()e s BE EE R 12R U V β++-
如果两个输入端的信号大小相等、极性相反，即 v s1=- v s2= 或 v s1- v s2= u id u id 称为差模输入信号。 在输入为差模方式时，若一个三极管的集电极电流增大时，则另一个三极管的集电极电流一定减小。在电路理想对称的条件下，有：i c1=- i c2。 Re 上的电流为： i E =i E1+i E2=（I E1+ i e1）+（I E2+ i e2 ） 电路对称时，有I E1= I E2= I E 、i e1=- i e2，使流过Re 上的电流i E =2I E 不变，则发射极的电位也保持不变。差模信号的交流通路如图: 差模信号下不同工作方式的讨论: ① 双端输入—双端输出放大倍数： 当输入信号从两个三极管的基极间加入、输出电压从两个三极管的集电极之间输出时，称之为双端输入—双端输出,其差模电压增益与单管放大电路的电压增益相同，无负载的情况下: c o1o2o1o ud R 2u A -==-== βv v v
隔离通道示波器介绍，电气隔离示波器有哪些 通道隔离：通道完全电气隔离，C h 1、C h 2、万用表三个通道完全电气隔离，提高了安全等级，降低了风险，可以同时连接三个被测电路系统而不用考虑由于共地产生的短路风险。
隔离通道示波器的价格相对来说比较贵，C h 1、C h 2、万用表三个通道完全电气隔离，提高了安全等级，降低了风险，可以同时连接三个被测电路系统而不用考虑由于共地产生的短路风险。目前隔离通道示波器型号比较少，具体型号如下：MS310IT MS320IT MS410IT MS420IT MS410S MS420S MS510IT MS520IT MS510S MS520S Micsig tablet oscilloscope tBook系列 最苛刻的浮地测量要求源自电源控制电路，如马达控制器、不间断电源和工控设备。在这些应用领域中，电压和电流可能会很大，足以给用户和/或测试设备带来危险。在测量浮地高压信号时，有许多选项可以考虑。每个选项都有自己的优点和缺点。 差分测量与浮地测量比较 所有电压测量都是差分测量。差分测量定义为两点之间的电压差。电压测量分成两类： 1. 参考地电平测量 2. 非参考地电平测量（也称为浮地测量） 传统示波器 大多数传统示波器把"信号参考"端子连接到保护接地系统上，通常称为"接地".通过这种方式，所有应用到示波器的信号或示波器提供的信号都会有一个公共连接点。
这个公共连接点通常是示波器机箱，通过AC供电设备电源线中的第三条线接地，来保持在（或接近）零伏。这意味着每个输入通道参考点都捆绑在一个接地参考源上。 不应该使用传统无源探头，直接在参考地电平的示波器上进行浮地测量。视流经参考引线的电流数量，传统无源探头会开始变热；在电流足够高时，它会类似熔丝那样熔化断开。 浮地测量技术 为进行高压浮地测量提供的不同选项包括： ■隔离输入示波器 ■差分探头 ■电压隔离装置 ■"A - B" 测量技术 ■示波器"浮地"技术 大多数台式示波器共享下面所示的结构。在这种结构中，在进行多通道测量时，所有输入信号必须有相同的电压参考，共享的默认参考是"大地"接地。如果没有差分前置放大器或外部信号隔离器，这些台式示波器则不适合进行浮地测量。
ZLG致远电子高压差分探头 很多工程师在使用高压差分探头测电源高压信号的时候，经常出现测不准，或者测出来的数据不同时刻变化很大，或者测量中发生危险的现象，这是为什么呢？很多时候我们只把测量当成测量，往往忽略了测量过程当中的很多细节，本期就教你使用高压差分探头测量时应该注意哪些细节。 一、测量高压电源的方法： 1、浮地测量法：这是一种既不安全又不准确的方法，因为浮地后示波器与大地的寄生电容 会使信号发生振铃现象，导致信号失真。 图1 浮地测量 2、AB伪差分法：使用两个普通无源探头分别测量两端的电压，之后两者相减得到两点的信 号差。这种方法安全但是不准确，因为这种方法的共模抑制比会很差，导致测量不准确。 图2 AB伪差分法 3、高压差分探头测量法：这是一种既安全又准确的方法。 当测量高压信号时，高压差分探头具有一定的隔离作用，可直接测量高压信号，如测量电网的输入，无需隔离被测电路或示波器，如下图3所示，若换成普通无源探头是十分危险的。 当测量差分信号时，建议使用高压差分探头，因为差分信号是不共地的，比如CAN信号，而若使用两个普通的探头会发生短路现象。
图3高压差分探头测量法 二、高压差分探头介绍 以ZP1050D高压差分探头为例，其主要的配件包括高压差分探头主体、电源适配器、红黑鳄鱼夹、红黑探钩。 图4 高压差分探头及其配件 三、高压差分探头使用注意事项 使用ZDS2024 Plus示波器与ZP1000D系列高压差分探头测量220V（峰峰值为620V左右）电源模块电压，以下为主要的注意事项： 1、测量前要了解所测的电源的电压峰值有多大，是否超过探头的最大量程范围，如图5所 示。
ABCs of Probes P rimer
ABCs of Probes Primer Precision Measurements Start at the Probe Tip As you'll learn in this primer,precision measurements start at the probe tip.The right probes matched to your oscilloscope are vital to achieving the greatest signal fidelity and measurement accuracy. Safety Summary When making measurements on electrical or electronic systems or circuitry,personal safety is of paramount importance.Be sure that you understand the capabilities and limitations of the measuring equipment that you’re using.Also,before making any measurements,become thoroughly familiar with the system or circuitry that you will be measuring.Review all documentation and schematics for the system being measured,paying particular attention to the levels and locations of voltages in the circuit and heeding any and all cautionary notations. Additionally,be sure to review the following safety precautions to avoid personal injury and to prevent damage to the measuring equipment or the systems to which it is attached.For additional explanation of any of the following precautions,please refer to Safety Precautions .— Observe All Terminal Ratings — Use Proper Grounding Procedures — Connect and Disconnect Probes Properly — Avoid Exposed Circuitry — Avoid RF Burns While Handling Probes — Do Not Operate Without Covers — Do Not Operate in Wet/Damp Conditions — Do Not Operate in an Explosive Atmosphere — Do Not Operate with Suspected Failures — Keep Probe Surfaces Clean and Dry — Do Not Immerse Probes in Liquids 2 To select the right probe for your specific application, please request the probe selection CD from your local Tektronix representative,or visit https://www.doczj.com/doc/2216143947.html,/accessories. Our continually expanding library of technical briefs,application notes and other resources will help ensure you get the most out of your probes and other equipment.Simply contact your local Tektronix representative or visit https://www.doczj.com/doc/2216143947.html,.