光纤隔离示波器探头也称为光隔离探头或光纤探头,在
电子测试和测量场景中具有多种优势。以下是光纤隔离示波器探头的一些主要优点:
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测量仪器(示波器)和被测设备(DUT)之间的电气隔离。这种隔离可以防止接地环路,并消除不必要的电气干扰的风险,这种干扰可能会导致测量失真或损坏敏感组件。
高带宽。光纤可以传输具有高带宽能力的信号,从而可以测量高频信号,而不会显着降低信号质量。
耐高压。与传统电探头相比,光纤探头可以承受更高的电压差。
抗噪声能力。通过光纤进行电气隔离可限度地降低电磁干扰 (EMI) 的敏感性,从而实现更清洁、更准确的测量。
操作员安全。光纤隔离可防止仪器和 DUT 之间存在潜在有害的高压电流。当使用高压或高功率电路时,这一点尤其重要。
此外,与传统
电缆相比,光纤可以跨越更长的距离,而不会降低信号质量,并且对 DUT 的负载影响。传统的电探头会引入电容和电阻,从而改变被测电路的行为。光纤探头缓解了这个问题,提供了更准确的电路行为表示。
SigOFIT探头的特点
对于图 1 所示的 SigOFIT 探头,探头的示波器端和探头头部通过光纤连接,信号的模拟光学表示沿着光纤向下传输到示波器端,同时功率向上传输到头部,在这种情况下通过激光。
SigOFIT 探头的应用示例。
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图 1:SigOFIT
探针的应用示例(Micsig Technology)
头部的放大器通过 SMA 连接器向探头提供 1M 并联电流和 10 pF,并且探头范围从 10× 到 2,000× 可用于连接到感兴趣的信号。信号接口处的电容为3pF,2000×时为1pF。与只能测试高压信号的传统差分探头相比,SigOFIT探头可以与各种衰减器一起使用,可以测试±1.25 V至±2,500 V的差模信号,实现全范围输出和极高的测量精度。信噪比。
由于信号和电力传输是电气隔离的,因此共模耐压为60 kV。该公司声称,SigOFIT 仪器在 100 MHz 时提供 112 dB 的高共模抑制比 (CMRR),在 500 MHz 时提供超过 100 dB 的高共模抑制比 (CMRR)。
CMRR 测量设备抑制不需要的共模信号同时准确放大所需差分信号的能力,CMRR 非常重要,原因如下:
噪声抑制:不需要的共模噪声和干扰会耦合到信号和地面上。CMRR 有助于确保抑制或衰减此类噪声,使仪器能够准确捕获和仅测量感兴趣的差分信号。
精度:CMRR 可限度地减少共模噪声的影响,否则会导致测量结果失真。
平衡和差分信号处理:CMRR 在差分信号处理和平衡电路中尤其重要,可确保设备放大两个信号之间的差异,同时抑制共模分量。
限度地减少失真:共模信号会导致测量设备失真,影响线性度和保真度。高 CMRR 有助于防止失真并保持测量信号的完整性。
SigOFIT探头的直流增益精度高于1%,同时探头的幅频特性非常出色。预热后,零漂小于 500 ?V,范围内的本底噪声为 1.41 mVrms。
SigOFIT 是一代半导体测试和测量的选择。由于其短测试引线和同轴电缆传输,SigOFIT 探头的输入电容小于 3 pF,因此是测试基于GaN 和 SiC等 WBG 材料的功率器件的极其可靠的工具。
由于 SigOFIT 探头从激光接收功率,因此它可以实现与 DUT 的完全电流隔离。探头的主要技术特点可概括如下:
高达 1 GHz 带宽
直流时 160dB CMRR
500 MHz 时超过 100 dB CMRR
60kVpk 共模电压范围
差分输入电压范围高达 ±2,500V
1% 直流增益精度
不到 1 秒即可自动归零
支持所有BNC型示波器
如图2所示,SigOFIT探头完美地抑制了高频共模噪声引起的振荡,因此是SiC和GaN功率器件的理想解决方案。黄色图是使用传统差分探头获得的,而蓝色图是使用 SigOFIT 探头获得的。
SigOFIT 探针的主要应用包括:
电机驱动及功率变换器设计
GaN、SiC 和半桥/全桥器件的设计
逆变器、UPS、
开关电源设计
高电压、高带宽安全测试
功率器件评估
电流分流测量
EMI 和 ESD 故障排除
浮动测量