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廣州深圳Pintech品致示波器鉗式電流探頭差分探頭的原理
差分探頭的原理主要基于差分放大原理。以下是關(guān)于差分探頭原理的詳細(xì)解釋?zhuān)?
一、工作原理
差分探頭的工作原理是利用差分放大器，將一對(duì)大小相等但相位相反的信號(hào)同時(shí)輸入到放大電路中，然后通過(guò)相減得到原始的信號(hào)。這種設(shè)計(jì)可以消除共模信號(hào)的干擾，提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。差分探頭通常由兩個(gè)相對(duì)地絕緣的通道組成，可以方便地測(cè)量差分信號(hào)的幅度和相位信息。
二、關(guān)鍵組件與功能
差分探頭主要由以下組件構(gòu)成，并各自承擔(dān)特定的功能：
衰減網(wǎng)絡(luò)：用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行衰減，以保護(hù)后續(xù)電路并匹配示波器的輸入阻抗。
差分信號(hào)轉(zhuǎn)單端信號(hào)輸出：將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端信號(hào)，以便示波器或其他測(cè)量設(shè)備能夠接收和處理。
電源電路：為差分探頭提供必要的電源，以確保其正常工作。
偏置電路：用于設(shè)置差分放大器的靜態(tài)工作點(diǎn)，以確保其在輸入信號(hào)范圍內(nèi)能夠線(xiàn)性放大。
驅(qū)動(dòng)電路：驅(qū)動(dòng)差分放大器，將輸入信號(hào)放大并輸出到示波器或其他測(cè)量設(shè)備。
三、重要指標(biāo)
在理解和使用差分探頭時(shí)，需要關(guān)注以下幾個(gè)重要指標(biāo)：
帶寬：探頭的帶寬是指探頭響應(yīng)導(dǎo)致輸出幅度下降到70.7%（-3dB）的頻率。為實(shí)現(xiàn)比較大的幅度測(cè)量精度，必須選擇帶寬比被測(cè)波形頻率高幾倍的示波器和探頭。帶寬對(duì)于測(cè)量波形的上升和下降時(shí)間也至關(guān)重要，因?yàn)椴ㄐ无D(zhuǎn)換沿是由高頻成分組成的，帶寬極限會(huì)使這些高頻成分發(fā)生衰減，導(dǎo)致顯示的轉(zhuǎn)換慢于實(shí)際轉(zhuǎn)換速度。
共模抑制比（CMRR）：CMRR是指差分探頭在差分測(cè)量中抑制兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)共模信號(hào)干擾的能力。其公式為CMRR=|Ad/Ac|，其中Ad為差分信號(hào)的電壓增益，Ac為共模信號(hào)的電壓增益。在理想情況下，Ad應(yīng)該很大而Ac應(yīng)該等于0，因此CMRR無(wú)窮大。在實(shí)際情況中，較高的CMRR值意味著更好的共模信號(hào)抑制能力，從而提高測(cè)量的準(zhǔn)確性。
畸變：畸變是輸入信號(hào)預(yù)計(jì)響應(yīng)或理想響應(yīng)的任何幅度偏差。在實(shí)踐中，快速波形轉(zhuǎn)換之間通常會(huì)發(fā)生畸變，其表現(xiàn)為減幅振蕩。差分探頭的差分輸入線(xiàn)很長(zhǎng)，如果差分探頭的這個(gè)指標(biāo)不好，那么測(cè)量的信號(hào)就容易產(chǎn)生畸變。
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