電壓探頭介紹

電壓探頭是示波器測量電路信號的關鍵附件，其性能直接影響測量精度。根據(jù)應用場景和性能特點，主要分為以下幾類：

?一、探頭類型與技術特性?

1. ?無源探頭?

• ?衰減系數(shù)?（1X、10X等）：高衰減比可擴展電壓測量范圍。

• ?補償范圍?：需匹配示波器輸入電容以避免信號失真。

• ?輸入阻抗?：低頻時由電阻主導（如10MΩ），高頻時受輸入電容影響顯著下降。

• ?結(jié)構(gòu)?：純阻容網(wǎng)絡，無需外部供電。

• ?適用場景?：低頻常規(guī)測量（＜600MHz）。

• ?關鍵指標?：

2. ?有源探頭?

• ?結(jié)構(gòu)?：內(nèi)置放大器，需外部供電。

• ?優(yōu)勢?：高帶寬（可達GHz級）、低輸入電容（約1pF），減少電路負載效應。

3. ?高壓差分探頭?

• ?共模抑制比（CMRR）?：決定抗干擾能力，低CMRR會導致浮地測量時波形失真（例如測半橋電路驅(qū)動信號）。

• ?差分電壓范圍?：支持數(shù)百伏高壓測量（如半橋電路MOS管DS極間電壓）。

• ?延時一致性?：多通道測量時需校準通道間延時差（典型值±1ns）。

• ?原理?：測量兩點間電位差，抑制共模干擾。

                  核心指標?：

• ?共模抑制比（CMRR）?：決定抗干擾能力，低CMRR會導致浮地測量時波形失真（例如測半橋電路驅(qū)動信號）。

• ?差分電壓范圍?：支持數(shù)百伏高壓測量（如半橋電路MOS管DS極間電壓）。

• ?延時一致性?：多通道測量時需校準通道間延時差（典型值±1ns）。

二、典型應用場景與實操要點?

1. ?功率器件開關損耗測試?

• 電流探頭需?去磁（DEGAUSS）? 和?調(diào)零?，消除直流偏移3。

• 電流探頭（如PKC7050）測IGBT集電極電流，高壓差分探頭（如PKDV508E）測$V_{ce}$電壓。

• ?同步觸發(fā)?：示波器以電壓通道上升沿為觸發(fā)源，電平略高于柵極閾值。

• ?系統(tǒng)搭建?：電流探頭（如PKC7050）測IGBT集電極電流，高壓差分探頭（如PKDV508E）測$V_{ce}$電壓。

• ?校準步驟?：電流探頭需?去磁（DEGAUSS）? 和?調(diào)零?，消除直流偏移。

2. ?浮地高壓測量?

• 差分探頭直接測MOS管DS極間電壓，避免普通探頭接地短路風險。

• ?GS驅(qū)動電壓測量?：需高CMRR探頭抑制高共模電壓（如480V）導致的基底噪聲。

• ?半橋電路測量?：

• 差分探頭直接測MOS管DS極間電壓，避免普通探頭接地短路風險。

• ?GS驅(qū)動電壓測量?：需高CMRR探頭抑制高共模電壓（如480V）導致的基底噪聲。

3. ?高頻信號保真度驗證?

• ?操作?：短接差分探頭輸入端測共模電壓輸出，若殘留信號＞2Vpp說明CMRR不足。

?三、選型與使用建議?

• ?帶寬選擇?：探頭帶寬需＞被測信號最高頻率的3倍（如測100MHz信號選300MHz探頭）。

• ?阻抗匹配?：高阻電路優(yōu)先選有源探頭，避免電容負載引起諧振。

• ?高壓場景?：差分探頭紅/黑表筆需嚴格隔離，測量點裸露導體間距＞探頭頭部尺寸。