高壓差分探頭差分信號(hào)的常見(jiàn)測(cè)量方法

　　目前高壓差分探頭差分信號(hào)的常見(jiàn)測(cè)量方法有3種：

　　1）示波器浮地測(cè)量

　　目前常見(jiàn)的錯(cuò)誤浮地測(cè)量方法就是示波器浮地測(cè)量方法，是通過(guò)切斷標(biāo)準(zhǔn)三頭AC插座地線(xiàn)的方法或使用一個(gè)交流隔離變壓器，切斷中線(xiàn)與地線(xiàn)的連接。將示波器從保護(hù)地線(xiàn)浮動(dòng)起來(lái)，如圖4，以減小地環(huán)路的影響。這種方法其實(shí)并不可行，因?yàn)樵诮ㄖ锏牟季€(xiàn)中中線(xiàn)也許在某處已經(jīng)與地線(xiàn)相連，是不安全的測(cè)量方法；此外，它違反了工業(yè)健康和安全規(guī)定，且獲得的測(cè)量結(jié)果也差。而且示波器在地浮動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)大的寄生電容，浮動(dòng)測(cè)量將受到振蕩的破壞，測(cè)量的波形失真嚴(yán)重，后續(xù)會(huì)有實(shí)例演示。總而言之，示波器浮地測(cè)量容易損壞被測(cè)器件；損壞示波器；給人身帶來(lái)潛在危害；測(cè)量誤差大。

　　2) 使用兩個(gè)探頭測(cè)量，再利用示波器數(shù)學(xué)運(yùn)算功能計(jì)算

　　使用兩個(gè)探頭進(jìn)行兩項(xiàng)單端測(cè)量，這是一種常用方法，也是進(jìn)行差分測(cè)量不希望的方法。測(cè)量到地的信號(hào)（單端）及使用示波器的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)（通道A信號(hào)減去通道B），就可測(cè)量差分信號(hào)。在信號(hào)時(shí)低頻信號(hào)，信號(hào)幅度足夠大，能夠*擔(dān)心的噪聲情況下，可以采取這種方法。兩個(gè)單端測(cè)量組合在一起有多個(gè)潛在問(wèn)題。

　　其中一個(gè)問(wèn)題是沿著每個(gè)探頭直到每條示波器通道有兩條單獨(dú)的長(zhǎng)信號(hào)通路。這兩條通路之間的任何延時(shí)差都會(huì)導(dǎo)致兩個(gè)信號(hào)發(fā)生時(shí)間偏移。在高速信號(hào)上，這個(gè)偏移會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的差分信號(hào)中發(fā)生明顯的幅度和定時(shí)誤差。

　　另一個(gè)問(wèn)題是它們不能提供足夠的共模噪聲抑制。實(shí)際電路中，共模噪聲源很多，比如說(shuō)，附近時(shí)鐘線(xiàn)在兩條信號(hào)線(xiàn)上導(dǎo)致的噪聲，熒光等外部來(lái)源發(fā)出的噪聲。隨著頻率的提高，單端測(cè)量的CMMR（共模抑制比）的性能會(huì)迅速下降。如果保留共模干擾的話(huà)，這會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的噪聲比實(shí)際的噪聲還要大的多。

　　3）差分測(cè)量

　　浮地測(cè)量較好的解決辦法就是使用高共模抑制比的差分探頭，因?yàn)閮蓚€(gè)輸入端都不存在接地的問(wèn)題，兩路輸入信號(hào)的差分運(yùn)算在探頭前端放大器完成，傳輸?shù)绞静ㄆ魍ǖ赖男盘?hào)是已差分后的電壓，示波器無(wú)需去掉三線(xiàn)插頭的接地端即可實(shí)現(xiàn)安全的浮地測(cè)量。