高壓差分探頭是電力電子行業(yè)中相當(dāng)重要的測(cè)試設(shè)備。一般功率器件IGBT、MOS的電壓都需要高壓差分探頭測(cè)量。因此，學(xué)習(xí)和理解高壓差分探頭的性能指標(biāo)和使用問(wèn)題對(duì)我們的日常研發(fā)工作很有幫助。

1)共模抑制比。

共模抑制比是高壓差分探頭一個(gè)很重要的指標(biāo)，高壓差分探頭的測(cè)量信號(hào)中很多都含有共模信號(hào)，比如逆變橋臂的上管IGBT/MOS的柵極電壓。如果高壓差分探頭的共模抑制比較差，測(cè)量出的信號(hào)就會(huì)受到共模信號(hào)的干擾，輸出錯(cuò)誤的信號(hào)。

2)波形畸變(失真)

任何有源信號(hào)處理電路都會(huì)產(chǎn)生信號(hào)畸變，雖然高壓差分探頭的數(shù)據(jù)手冊(cè)中沒(méi)有這個(gè)參數(shù)，但是波形畸變是真實(shí)存在的。

觀察上圖:1通道(黃色)為知用DP6150A測(cè)的方波相應(yīng)，2通道(紅色)為pintekDP-50 測(cè)的方波響應(yīng)，通過(guò)上升沿響應(yīng)看出，知用 DP6150A 畸變很小，而 pintek 的過(guò)沖比較大且振蕩嚴(yán)重，失真較大。

總結(jié):畸變是差分探頭關(guān)鍵指標(biāo)之一，帶寬越高且畸變?cè)叫?，測(cè)量高速電壓信號(hào)(ns級(jí)別)時(shí)前沿響應(yīng)越準(zhǔn)確;通過(guò)以上指標(biāo)分析，知用的DP6150A在響應(yīng)高速信號(hào)時(shí)，畸變信號(hào)非常小，在幾個(gè)廠家探頭中表現(xiàn)最好。

高壓差分探頭產(chǎn)生畸變的原因：

畸變主要體現(xiàn)在動(dòng)態(tài)，當(dāng)輸入信號(hào)快速變化時(shí)。我們目前應(yīng)用得信號(hào)處理運(yùn)算放大器是一個(gè)深度大環(huán)路(運(yùn)算放大器至少有三級(jí)放大電路)負(fù)反饋電路。

深度大環(huán)路負(fù)反饋電路當(dāng)輸入信號(hào)的變化很快時(shí)，運(yùn)算放大器處于開(kāi)環(huán)放大狀態(tài)，輸出信號(hào)會(huì)出現(xiàn)過(guò)沖和震蕩。輸入信號(hào)變化越快，波形畸變?cè)矫黠@。

當(dāng)輸入信號(hào)一定時(shí)，運(yùn)算放大器的增益帶寬積越大和相位裕度越大，畸變就越小。

3)帶寬

目前電力電子電路的開(kāi)關(guān)頻率很少超過(guò)100kHz,而目前高壓差分探頭的帶寬最少也有50MHz,因此高壓差分探頭的帶寬是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際需求的。

其次，與帶寬相比，共模抑制比這個(gè)參數(shù)更為重要，因此寧愿選擇低帶寬，高共模抑制比的探頭，也不要選擇高帶寬，低共模抑制比的探頭。

高壓差分探頭使用中應(yīng)該注意的問(wèn)題

1)輸出零點(diǎn)漂移。有源電流探頭的高壓差分探頭都會(huì)存在輸出零點(diǎn)漂移的問(wèn)題，在測(cè)量小信號(hào)時(shí)容易引起測(cè)量誤差，因此在使用高壓差分探頭時(shí)應(yīng)該對(duì)輸出零點(diǎn)漂移進(jìn)行校正，輸出零點(diǎn)漂移校正可以在探頭上校正也可以在示波器上校正。

2)高壓差分探頭的輸入線要進(jìn)行雙絞，提高抗干擾能力和共模抑制比，尤其是測(cè)量小信號(hào)和高共模電壓信號(hào)。

3)謹(jǐn)慎使用探頭輸入延長(zhǎng)線。

4)當(dāng)發(fā)現(xiàn)測(cè)量出的信號(hào)有異常，如異常的振蕩，尖峰，要考慮是否是高壓差分探頭的問(wèn)題，如果條件允許最好用無(wú)源探頭作對(duì)比測(cè)試。

以上高壓差分探頭的測(cè)量原理及使用問(wèn)題由普科科技/PRBTEK整理分享， 西安普科電子科技有限公司致力于示波器測(cè)試附件配件研發(fā)、生產(chǎn)、銷售，涵蓋產(chǎn)品包含電流探頭、差分探頭、高壓探頭、無(wú)源探頭、電源紋波探頭、柔性電流探頭、近場(chǎng)探頭、邏輯探頭、功率探頭和光探頭等。旨在為用戶提供高品質(zhì)的探頭附件，打造探頭附件國(guó)產(chǎn)化知名品牌。更多信息，歡迎登錄普科科技網(wǎng)站進(jìn)行咨詢。

審核編輯黃宇