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标准集团(香港)有限公司

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标准集团讲述示波器差分探头的选择

2023-12-27 点击:

标准集团(香港)有限公司是一家提供材料测试仪器设备的综合供应商,创立于2003年,总部在中国香港,在上海设有分公司上海泛标纺织品检测技术有限公司,全面负责中国大陆地区的销售和售后服务,上海千实精密机电科技有限公司是其生产厂家,负责测试仪器的加工生产。

公司起步于纺织领域的开发,秉持专业、真诚、热情、高效的服务理念,全面贴近客户需求,获得客户高度认可。其后,为满足客户日益增长的需求,公司逐步拓展产品线,扩张至相邻的皮革、地毯、床垫、箱包、家具、玩具、非织造、包装材料等行业,随后,又延伸至过滤材料、燃烧及光学光谱等多个领域。主要经营的产品种类有:口罩检测仪器、防护服检测仪器、纺织及服装测试仪器,皮革及鞋材测试仪器,燃烧类测试仪器,玩具类测试仪器,汽车内饰测试仪器,土工布测试仪器,非织造无纺布测试仪器,过滤材料测试仪器,材料老化测试仪器,床垫箱包家具测试仪器以及其它相关测试设备。

示波器差分探头主要用于观测差分信号。差分信号是相互参考、而不是以地作为参考的信号。差分信号尽管也可以使用配对的单端探头来测试,但差分探头提供了更高的性能:高CMRR、宽频率范围及输入间小的时间偏移。差分探头的差分信号通过两条互补的线传送数据,一对信号同时传输到接收机,然后相减,得到原始信号。随着速率提高,差分信号变得越来越常见。差分信号消除了共模噪声,减少了对发射机与接收机之间公共参考电压的需求(信号通常会与这一电压进行比较,来确定逻辑电平),同时消除了某些信号完整性问题,如“地弹”。
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,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。