UT E ST?深圳市优测科技有限公司业内常见差分探头关键指标之一：CMRR测试对比
高压差分探头在开关电源应用中十分广泛，常用于浮地信号的测量。其关键指标有CMMR（共模抑制比），畸变，带宽。下面针对市场上常见的品牌知用(CYBERTEK),泰克，三华，品致进行关键指标CMRR实测对比。
CMRR (共模抑制比)：共模抑制比(CMRR)是指差分探头在差分测量中抑制两个测试点共模信号信号的能力。这是差分探头的关键指标，其公式为：CMRR = |Ad/Ac|。其中：Ad = 差分信号的电压增益。Ac = 共模信号的电压增益。在理想情况下，Ad 应该很大，而Ac 则应该等于0，因此CMRR 无穷大。在实践中，10,000:1 的CMRR 已经被看作非常好了。这意味着将抑制5 V 的共模输入信号，使其在输出上显示为0.5 毫伏。由于CMRR 随着频率提高而下降，因此指定CMRR 的频率与CMRR 值一样重要。CMRR对于测量全桥或者半桥电路的上管驱动波时，显得尤为重要，这也是高压差分探头测量这类信号时的难点。如图1中，上管GS驱动电压很小，但是共模电压很高，测量该点波形时，对差分探头的CMRR要求比较高，后续将会有实例演示分析。
图1: LLC 半桥谐振电路示意图
一.实验设备
⑴差分探头型号
●知用(CYBERTEK) DP6150A(1500Vpk/100MHz)
●泰克P5200A(1300Vpk/50MHz)
●三华差分探头SI-9010(7000Vpk/70MHz)
●品致差分探头DP-50(3500Vpk/100MHz)
⑵示波器：LeCroy WaveSurfer 62Xs 600MHz
⑶实测电源：常见LLC半桥谐振电源
二.测试方法
⑴．共模抑制比能力实测：差分探头红黑测试夹同时夹在开关电源上下管的中点。如
图1原理图的“S上”测试点，观察探头输出，理论上输出0，CMRR无穷大，实际上不可能，比较不同厂家探头输出大小，输出越小代表CMRR能力越强，测量驱动信号更加准确。
⑵．上桥驱动信号实测：红色测试夹接图1中的“G上”，黑色测试夹接图1中的“S
上”，观察驱动波形。得出如下结论：CMRR能力越强，驱动波形越真实。注
意：驱动波形除了和CMRR有关，信号的畸变指标也很重要，如果信号上升沿达到ns级别，探头的畸变指标也必须考虑进去,后续文章将讲解该指标。
三.实测对比
⑴ 知用(CYBERTEK:1通道) PK 泰克(2通道)
a.共模实测对比
观察上图：1通道CYBERTEK的DP6150A共模输出小于2通道泰克的P5200A，CMRR指标更好。
b.驱动实测对比
观察上图可知：驱动波形基本相同，CMRR在一个数量级别上，测试出的值相差不大，基本都能反应出正确波形。
⑵知用(CYBERTEK:1通道) PK 三华(2通道)
a.共模实测对比
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观察上图：1通道CYBERTEK的DP6150A共模输出小于2通道三华的SI-9010，CMRR指标更好。
b.驱动实测对比
观察上图，可知驱动波形基本相同，CYBETEK（黄线）方波波形会更平坦一点，这是由于CMRR指标好一点的原因。
⑶知用(CYBERTEK) PK 品致
a.共模实测对比
观察上图：1通道CYBERTEK的DP6150A输出Vpp:1.22V; 2通道品致的DP-50输出Vpp：28.5V，DP6150A CMRR明显优于DP-50好多倍，下面将通过测量GS电压验证CMRR指标的重要性！
b.驱动实测对比
观察上图，可知驱动波形相差非常大，品致（红线）毛刺非常大，CMRR差导致测量严重失真；由此可见CMRR的重要性!
总结：CMRR是差分探头关键指标之一，CMRR越高，测量驱动电压时越准确；用户在验证该指标时，也非常简单：红黑测试夹接电源驱动的同一点，观察探头输出，输出越小，CMRR越高；由于差分探头红黑输入线容易受干扰，测量时尽可能双绞，提高抗干扰性。
注意：1.测试探头是在市场上随机选择的探头，仅代表该探头测试结果
2.测试CMRR时，线放在不同位置，都有一点点变化，可以双绞测
量，提高稳定性。
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：
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。
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.
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
泰克P5210A是德N2891A可替代品 高压差分探头DP6700 DP6000系列高压差分探头是针对高压差分信号的测量，满足浮地测量的需求。包括的型号有DP6070、DP6150、DP6150A、DP6150B、DP6280、DP6700、DP6700A。
一、概述 DP6700高压差分探头是针对高压差分信号的测量，满足浮地测量的需求。 其带宽最高达到70MHz，满足了大部分测试系统的需要； 丰富的量程可供选择，其差动测量电压范围满足大部分测试电路的要求； 用户可进入测试模式，调整偏置电压，探头长期使用后若出现失调现象，用户可进入该模式，调整偏置，实现归零； 电子轻触式按键，使得使用寿命更长； 具有5MHz带宽限制功能选择，5MHz频率带宽满足大部分开关电源中FETs的开关频率的测量，并可以滤除更高频率的噪声和干扰； 带有声光报警功能，且可手动关闭声音报警功能，更具有人性化设计； USB供电接口，使用更加方便灵活； 探头配备标准的BNC输出接口，可与任何厂家的示波器配合使用（要求示波器的输入阻抗设置为1MΩ；当选择50Ω时，衰减倍数会多衰减一倍），测量被测电路波形； 自动保存功能，防止掉电后用户重复操作。 探头具备良好的共模噪声抑制能力，输入端具有较高的输入阻抗和较低电容，可以准确高速地测量差分电压信号。 可广泛用于开关电源﹑变频器﹑电子镇流器﹑变频家电和其它电气功率装置等的研发﹑调试或检修工作中。 二、DP6000系列简要说明 型号最大输入差动电压带宽衰减比DP6070700V70MHz10X/100X DP61501500V70MHz50X/500X DP6150A1500V100MHz50X/500X DP6150B1500V200MHz50X/500X DP62802800V100MHz100X/1000X DP67007000V70MHz100X/1000X DP6700A7000V100MHz100X/1000X
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。
泰克P5202A TMDP0200是德N2791A可替代品 高压差分探头DP6070 DP6000系列高压差分探头是针对高压差分信号的测量，满足浮地测量的需求。包括的型号有DP6070、DP6150、DP6150A、DP6150B、DP6280、DP6700、DP6700A。
一、概述 1DP6070高压差分探头是针对高压差分信号的测量，满足浮地测量的需求。 2其带宽最高达到70MHz，满足了大部分测试系统的需要； 3丰富的量程可供选择，其差动测量电压范围满足大部分测试电路的要求； 4用户可进入测试模式，调整偏置电压，探头长期使用后若出现失调现象，用户可进入该模式，调整偏置，实现归零； 5电子轻触式按键，使得使用寿命更长； 6具有5MHz带宽限制功能选择，5MHz频率带宽满足大部分开关电源中FETs的开关频率的测量，并可以滤除更高频率的噪声和干扰； 7带有声光报警功能，且可手动关闭声音报警功能，更具有人性化设计； 8USB供电接口，使用更加方便灵活； 9探头配备标准的BNC输出接口，可与任何厂家的示波器配合使用（要求示波器的输入阻抗设置为1M Ω；当选择50Ω时，衰减倍数会多衰减一倍），测量被测电路波形； 10自动保存功能，防止掉电后用户重复操作。 11探头具备良好的共模噪声抑制能力，输入端具有较高的输入阻抗和较低电容，可以准确高速地测量差分电压信号。 12可广泛用于开关电源﹑变频器﹑电子镇流器﹑变频家电和其它电气功率装置等的研发﹑调试或检修工作中。 二、DP6000系列简要说明 型号最大输入差动电压带宽衰减比 DP6070700V70MHz10X/100X DP61501500V70MHz50X/500X DP6150A1500V100MHz50X/500X DP6150B1500V200MHz50X/500X DP62802800V100MHz100X/1000X DP67007000V70MHz100X/1000X DP6700A7000V100MHz100X/1000X
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。
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。
https://www.doczj.com/doc/e4824525.html,
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高压差分探头 VP5065A 可替代泰克 P5200A
VP5000 系列高压差分探头是针对高压差分信号的测量，满足浮地测量的需求。包括的型 号有 VP5065A、VP5200A、VP5205A、VP5205B、VP5208A、VP5210A、VP5215A。
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一、概述
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VP5065A 高压差分探头是针对高压差分信号的测量，满足浮地测量的需求。 其带宽最高达到 200MHz，满足了大部分测试系统的需要； 丰富的量程可供选择，其差动测量电压范围满足大部分测试电路的要求； 用户可进入测试模式，调整偏置电压，探头长期使用后若出现失调现象，用户可进入该模式，调整偏 置，实现归零；
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电子轻触式按键，使得使用寿命更长； 具有 5MHz 带宽限制功能选择，5MHz 频率带宽满足大部分开关电源中 FETs 的开关频率的测量，并可 以滤除更高频率的噪声和干扰；
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带有声光报警功能，且可手动关闭声音报警功能，更具有人性化设计； USB 供电接口，使用更加方便灵活； 探头配备标准的 BNC 输出接口，可与任何厂家的示波器配合使用（要求示波器的输入阻抗设置为 1M Ω；当选择 50Ω时，衰减倍数会多衰减一倍），测量被测电路波形；
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自动保存功能，防止掉电后用户重复操作。 探头具备良好的共模噪声抑制能力，输入端具有较高的输入阻抗和较低电容，可以准确高速地测量差 分电压信号。
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可广泛用于开关电源﹑变频器﹑电子镇流器﹑变频家电和其它电气功率装置等的研发﹑调试或检修工 作中。
二、VP5000 系列简要说明
型号 VP5065A VP5200A VP5205A VP5205B VP5208A VP5210A VP5215A 最大输入差动电压 700V 1500V 1500V 1500V 2800V 7000V 7000V 带宽 70MHz 70MHz 120MHz 200MHz 100MHz 70MHz 100MHz 衰减比 10X/100X 50X/500X 50X/500X 50X/500X 100X/1000X 100X/1000X 100X/1000X
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DP6020低压差分探头 （20V/200MHz） DP6020探头是具有浮地测量功能的低压差分探头。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。
一、概述 1DP6020探头是具有浮地测量功能的低压差分探头; 2测量电压±20V(DC+Pk),其带宽最高达200MHz; 3提供10:1的衰减设置，具有1MΩ的输入阻抗，以及 3.5pF的低输入电容，可以最大程度地降低电路负载; 4具有过压报警功能，可以兼容任何具有50ΩBNC输入的示波器; 5可以通过示波器或计算机上的USB端口供电。 6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。 二、DP6020简要说明 型号最大输入差动电压带宽衰减比 DP602020V200MHz10X 三、产品细节说明 ■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。 ■附件说明 鳄鱼夹(CK-261红黑1对)贯通式50Ω负载（CK-50） 活塞探夹(CK-281红黑1对)测试勾(CK-284红黑一对) 同轴电缆输出线(CK-310) USB线（CK-315AM-BM，1.5米） 电源适配器(CK-605)USB5V/1A
示波器差分探头的校准方法 The Calibration Technique of Oscilloscope Differential Probe 刘红煜 (中国电子科技集团公司第二十研究所计量站,陕西西安710068) 摘 要:随着测量信号速率的提高,差分信号变得越来越普遍,为了确保测量结果的准确性和可靠性,本文提出了对示波器差分探头的校准方法。关键词:差分探头;校准;方法 为了抑制信号中的共模噪声,示波器差分探头被广泛的使用,但是示波器差分探头是否准确对测量结果有 很大的影响,为了确保测量结果的准确性和可靠性,需要对示波器差分探头计量校准。国家对示波器计量检定/校准有相应的检定规程和校准方法,但对示波器差分探头计量校准却没有规定,因此本文提出了示波器差分探头计量校准方法,供同行参考。1 示波器差分探头计量校准的主要项目有 (1)共模抑制比;(2)直流衰减系数;(3)差分信号范围;(4)频带宽度;(5)上升时间;(6)输入阻抗(包括电阻和电容)。 2 校准项目和校准方法 211 共模抑制比校准方法21111 共模抑制比(CMRR )的定义:在差分信号测量 中,为了说明差分放大电路抑制共模信号的能力。共模抑制比是反映差分探头性能的一个关键参数,被定义为: CM R R =A d /A c (1)或以dB 表示:CM R R =20lg A d /A c (2) 其中:A d —差模信号电压增益; A c —共模信号电压增益。 一般差分探头的接线端有3个,第一个是标有“+ ”端,第二个是标有“-”端,第三个是“地”端,如图1所示: 图1 差分探头的接线端 差模信号电压放大倍数A d 越大,共模信号电压放大倍数A c 越小,则CMRR 越大。此时差分放大电路抑 制共模信号的能力越强,放大器的性能越好。当差分放大电路完全对称时,共模信号电压放大倍数A c =0,则共模抑制比CMRR →∞,这是理想情况,实际上电路完全对称是不存在的,共模抑制比也不可能趋于无穷大。电 路对称性越差,其共模抑制比就越小,抑制共模信号(干 扰)的能力也就越差。共模抑制比是一个与频率相关的参数,随着频率的增加而减小。因此高共模抑制比的高频差分探头比同样共模抑制比的低频差分探头性能好。21112 共模抑制比(CMRR )的校准 从共模抑制比的定义中,只要能测量差模信号电压增益和共模信号电压增益的大小,用公式(1)或(2)可以计算出差分探头共模抑制比。 校准需要的标准仪器:(1)示波器(本文推荐TEK 公司DPO4104数字示波器,也可用其它满足使用要求的示波器)。(2)标准信号源(本文推荐FL U KE 9500B 示波器校准仪),按图2的方法连接线路。 图2 共模抑制比(CMRR )的校准连接图 测量差模信号电压增益A d 和共模信号电压增益A c 的方法有两种:第一种是从示波器上读测量值,第二种是 从标准信号源上读标准值。下面分别介绍: 第一种方法操作步骤: (1)按图2连好线,设置标准信号源和示波器的阻抗匹配,选择差分探头的量程和衰减系数,依据差分探头技术说明书中的频率点设置共模抑制比测量点,对不同频率对应的共模抑制比测量点应全部校准; (2)测量共模信号电压A c ,把标准信号源的输出端与差分探头的输入端连接(探头“+”接标准信号源信号端,探头“-”接标准信号源地端),标准信号源输出一个固定正弦波电压V ,从示波器上读出测量值,即值A c ; (3)测量差分信号电压A d ,把标准信号源的输出端与差分探头的输入端连接(探头“+”、“-”短路后接标准信号源信号端,探头“地”接标准信号源地端),标准信号源输出一个固定电压的正弦波电压V ,从示波器上读出 刘红煜:示波器差分探头的校准方法27
差分探头的基础知识 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做出选择。 单端探头测量的是信号对“地”的参考电压，而测量两路信号的相对电压差（与地平面无关），一般来说这两路信号是相位相差180度的正反电压，则需要使用差分探头。本质上，单端探头也是一种特殊的差分探头，因为测量的是信号与地平面的相对电势差，所以理论上用户也可以只买差分探头来覆盖所有差分信号和单端信号的测量需求，但多方面的因素又制约了这种可能性，与单端探头相比，差分探头价格更贵，使用也较不方面，需要额外的电源。 那单端探头能否从理论上代替差分探头的功能呢？答案是否定的，不仅仅是因为价格或使用方便性的因素，更重要的是技术层面，差分信号测试的应用特点决定了很多情况下只有差分探头而非单端探头才能胜任这一工作。这包括差分信号表现形式、共模抑制能力、安全的浮地电源测量等等。 1、差分测量特点 计算机、通信、消费类电子工业的快速发展推动着信号传输率不断提高，也推动着越来越多的信号协议从单端拓扑结构转向差分拓扑结构，何为差分信号？通俗地说，就是芯片驱动端发送两个等值、反相的信号，接收端通过比较这两个电压的差值来判断逻辑状态“0”还是“1”。而承载差分信号的那一对走线就称为差分走线。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： 3、安全的浮地测量 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，通过使交流电源设备电源线中的第三根导线源线地线，并将探头地线连到一个测试点上。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，我们需要浮地测量。 此外，许多差分测量还要求抑制高共模信号，以便于评估低电平差分信号，多余的接地电流还会产生烦人的嗡嗡声和接地环路。用户常常借助那些存在潜在危险的测量技术来解决这些问题。 通过切断标准三头AC插座地线的方法或使用一个交流隔离变压器，切断中线与地线的连接。将示波器从保护地线浮动起来，以减小地环路的影响。这种方法其实并不可行，因为在建筑物的布线中中线也许在某处已经与地线相连，是不安全的测量方法，会带来l人身伤害，仪器和电路损坏！ 此外，它违反了工业健康和安全规定，且获得的测量结果也差。而且，交流供电仪器在地面浮动时会出现一个大的寄生电容。因此，浮动测量将受到振荡的破坏。 总而言之，将示波器“浮地”非常糟糕的注意，这将导致： ―― 损坏被测器件； ―― 损坏示波器 ――给人身带来潜在伤害
高压差分探头VP5200A替代泰P5200/P5200A VP5000A系列高压差分探头是针对高压差分信号的测量，满足浮地测量的需求。包括的型号有VP5065A、VP5200A、VP5205A、VP5205B、VP5208A、VP5210A、VP5215A。
一、概述 1VP5200A高压差分探头是针对高压差分信号的测量，满足浮地测量的需求。 2其带宽最高达到200MHz，满足了大部分测试系统的需要； 3丰富的量程可供选择，其差动测量电压范围满足大部分测试电路的要求； 4用户可进入测试模式，调整偏置电压，探头长期使用后若出现失调现象，用户可进入该模式，调整偏置，实现归零； 5电子轻触式按键，使得使用寿命更长； 6具有5MHz带宽限制功能选择，5MHz频率带宽满足大部分开关电源中FETs的开关频率的测量，并可以滤除更高频率的噪声和干扰； 7带有声光报警功能，且可手动关闭声音报警功能，更具有人性化设计； 8USB供电接口，使用更加方便灵活； 9探头配备标准的BNC输出接口，可与任何厂家的示波器配合使用（要求示波器的输入阻抗设置为1M Ω；当选择50Ω时，衰减倍数会多衰减一倍），测量被测电路波形； 10自动保存功能，防止掉电后用户重复操作。 11探头具备良好的共模噪声抑制能力，输入端具有较高的输入阻抗和较低电容，可以准确高速地测量差分电压信号。 12可广泛用于开关电源﹑变频器﹑电子镇流器﹑变频家电和其它电气功率装置等的研发﹑调试或检修工作中。 二、VP5000A系列简要说明 型号最大输入差动电压带宽衰减比 VP5065A700V70MHz10X/100X VP5200A1500V70MHz50X/500X VP5205A1500V120MHz50X/500X VP5205B1500V200MHz50X/500X VP5208A2800V100MHz100X/1000X VP5210A7000V70MHz100X/1000X VP5215A7000V100MHz100X/1000X
比如你要测某个电阻两端之间的电压波形，而这两端都是对地有电压的，此时你就不能把普通探头的接地端接到电阻的任何一端，因为示波器的接地端是通过电源线的第三个爪接到地的，如果你用它去接这个电阻的任何一端，就相当于将这个段端对地短路。这时如果想测， 示波器差分探头，跟普通探头不同。普通探头是对地信号，不能排除干扰信号，会有零点漂移。差分探头探测的是一对信号，将它们同时输入到放大电路里，接着相减，从而抵消干扰信号，过滤出本原信号 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) 。
国家电工电子实验教学中心 电子系统课程设计 设计报告设计题目：简易差分探头的设计与制作 学院：电子信息工程学院 专业：电子科学与技术 学生姓名：王乾乾 学号：12213051 任课教师：侯建军 2015 年 4 月24 日
国家电工电子实验教学中心电子系统课程设计设计报告 目录 目录 1 设计任务要求 ...................................................................................... 错误！未定义书签。 1.1任务 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.2要求 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。 2 设计方案及论证 (1) 2.1放大部分 (1) 2.1.1 任务分析 (3) 2.1.2 方案比较......................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2.3 系统结构设计................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2.4 制作及调试过程............................................................................. 错误！未定义书签。 2.2.5系统测试及分析 (6) 2.2.6遇到的问题及解决方法 (6) 2.2.7系统使用说明 (8) 2.2倍频部分 (9) 2.2.1实验原理 (9) 2.2.2原理框图： (9) 2.2.3整体电路设计图： (10) 2.2.4电路焊接实物： (11) 2.2.5实验结果及分析： (11) 3 总结 (12) 3.1本人所做的工作 (12) 3.2收获与体会 (13) 3.3建议与意见 (13) 4 参考文献 (13)
高压差分探头VP5210A可替代泰克P5210A VP5000系列高压差分探头是针对高压差分信号的测量，满足浮地测量的需求。包括的型号有VP5065A、VP5200A、VP5205A、VP5205B、VP5208A、VP5210A、VP5215A。
一、概述 1VP5210A高压差分探头是针对高压差分信号的测量，满足浮地测量的需求。 2其带宽最高达到70MHz，满足了大部分测试系统的需要； 3丰富的量程可供选择，其差动测量电压范围满足大部分测试电路的要求； 4用户可进入测试模式，调整偏置电压，探头长期使用后若出现失调现象，用户可进入该模式，调整偏置，实现归零； 5电子轻触式按键，使得使用寿命更长； 6具有5MHz带宽限制功能选择，5MHz频率带宽满足大部分开关电源中FETs的开关频率的测量，并可以滤除更高频率的噪声和干扰； 7带有声光报警功能，且可手动关闭声音报警功能，更具有人性化设计； 8USB供电接口，使用更加方便灵活； 9探头配备标准的BNC输出接口，可与任何厂家的示波器配合使用（要求示波器的输入阻抗设置为1M Ω；当选择50Ω时，衰减倍数会多衰减一倍），测量被测电路波形； 10自动保存功能，防止掉电后用户重复操作。 11探头具备良好的共模噪声抑制能力，输入端具有较高的输入阻抗和较低电容，可以准确高速地测量差分电压信号。 12可广泛用于开关电源﹑变频器﹑电子镇流器﹑变频家电和其它电气功率装置等的研发﹑调试或检修工作中。 二、VP5000系列简要说明 型号最大输入差动电压带宽衰减比 VP5065A700V70MHz10X/100X VP5200A1500V70MHz50X/500X VP5205A1500V120MHz50X/500X VP5205B1500V200MHz50X/500X VP5208A2800V100MHz100X/1000X VP5210A7000V70MHz100X/1000X VP5215A7000V100MHz100X/1000X
示波器差分探头应用知识 认识差分探头 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：
UT E ST?深圳市优测科技有限公司业内常见差分探头关键指标之一：CMRR测试对比 高压差分探头在开关电源应用中十分广泛，常用于浮地信号的测量。其关键指标有CMMR（共模抑制比），畸变，带宽。下面针对市场上常见的品牌知用(CYBERTEK),泰克，三华，品致进行关键指标CMRR实测对比。 CMRR (共模抑制比)：共模抑制比(CMRR)是指差分探头在差分测量中抑制两个测试点共模信号信号的能力。这是差分探头的关键指标，其公式为：CMRR = |Ad/Ac|。其中：Ad = 差分信号的电压增益。Ac = 共模信号的电压增益。在理想情况下，Ad 应该很大，而Ac 则应该等于0，因此CMRR 无穷大。在实践中，10,000:1 的CMRR 已经被看作非常好了。这意味着将抑制5 V 的共模输入信号，使其在输出上显示为0.5 毫伏。由于CMRR 随着频率提高而下降，因此指定CMRR 的频率与CMRR 值一样重要。CMRR对于测量全桥或者半桥电路的上管驱动波时，显得尤为重要，这也是高压差分探头测量这类信号时的难点。如图1中，上管GS驱动电压很小，但是共模电压很高，测量该点波形时，对差分探头的CMRR要求比较高，后续将会有实例演示分析。 图1: LLC 半桥谐振电路示意图 一.实验设备 ⑴差分探头型号 ●知用(CYBERTEK) DP6150A(1500Vpk/100MHz) ●泰克P5200A(1300Vpk/50MHz) ●三华差分探头SI-9010(7000Vpk/70MHz) ●品致差分探头DP-50(3500Vpk/100MHz) ⑵示波器：LeCroy WaveSurfer 62Xs 600MHz ⑶实测电源：常见LLC半桥谐振电源