力科差分探頭AP033就像兩個(gè)探頭合二為一。 差分探頭不是測(cè)量相對(duì)于接地點(diǎn)的測(cè)試點(diǎn)(如單端有源探頭),而是測(cè)量一個(gè)測(cè)試點(diǎn)相對(duì)于另一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的電壓差。
發(fā)布日期:2024-10-22
一、概述
差分有源探頭就像兩個(gè)探頭合二為一。 差分探頭不是測(cè)量相對(duì)于接地點(diǎn)的測(cè)試點(diǎn)(如單端有源探頭),而是測(cè)量一個(gè)測(cè)試點(diǎn)相對(duì)于另一個(gè)測(cè)試點(diǎn)的電壓差。
集成:通過(guò) ProBus™ 接口,AP033 成為示波器的一部分。 可以從示波器前面板、探頭前面板或使用遠(yuǎn)程控制命令(GPIB 或 RS-232)控制探頭靈敏度和偏置。 靈敏度、偏移、輸入電容和共模電壓范圍顯示在示波器屏幕上。 與力科數(shù)字示波器一起使用時(shí),無(wú)需外部電源。
寬動(dòng)態(tài)范圍:AP033 為各種信號(hào)提供從 x10 增益到 ÷10 衰減(甚至 ÷100 使用插入式衰減器)的靈敏度范圍。 當(dāng)與 LeCroy 示波器一起使用時(shí),靈敏度可以在 200 µV/div 到 1 V/div 之間連續(xù)調(diào)節(jié)。
在高靈敏度下,選擇 x10 GAIN 和 ÷1 衰減。 這會(huì)產(chǎn)生 4 nV/√Hz 輸入噪聲、±5 V 的共模電壓范圍 (CMVR) 和 ±400 mV 的直流差分偏移。 在較低的靈敏度下,選擇 x1 增益和 ÷10 衰減,從而產(chǎn)生 ±50 V CMVR 和 ±4 V 差分偏移。
輸入電容僅為 2 pF/side (1pF 差分) 無(wú)論何時(shí)選擇 ÷10衰減. 僅使用 2 pF/側(cè)輸入電容和 ±1 V CMVR 即可獲得 2 mV/div 至 50 V/div 的偏轉(zhuǎn)因數(shù)。
在兩種衰減設(shè)置中,直流 CMRR 均大于 10,000:1 (80 dB)。
偏置 上/下按鈕允許從探頭放大器主體進(jìn)行偏置控制。 暫時(shí)按住兩個(gè)按鈕將使偏置歸零。
提供的交流耦合電容器頭 (0.1 µF) 允許使用大共?;虿罘种绷鬏斎脒M(jìn)行操作。
當(dāng)檢測(cè)到過(guò)多的共模信號(hào)時(shí),輸入衰減器會(huì)自動(dòng)從 ÷1 變?yōu)?÷10。 這個(gè)和一個(gè)快速輸入保護(hù)電路還可以保護(hù)輸入免受潛在的破壞性信號(hào)的影響。 當(dāng)從示波器上取下探頭或關(guān)閉電源時(shí),會(huì)自動(dòng)調(diào)用 ÷10 衰減,在不使用時(shí)保護(hù)輸入。
二、力科差分探頭AP033增益和衰減選擇
AP033 由一個(gè)具有 ÷1 或 ÷10 衰減的探頭和一個(gè)連接到示波器前面板的放大器主體組成。 放大器增益可以是 x1 或 x10。 探頭前端衰減器和放大器增益均通過(guò) ProBus 接口控制。 通常,增益和衰減選擇由示波器完成。
帶寬(-3dB) | DC to 500 MHz |
上升時(shí)間 | ≤ 700 ps (÷10 衰減) ≤ 875 ps (÷1 衰減) |
精度 | 2%(50Ω負(fù)載下) |
量程選擇(衰減比) | X1, X10, ÷10, ÷100 (在÷100衰減器上使用外部插頭) |
差分測(cè)量電壓 (DC + Peak AC) | (10X 增益): ±40 mV (÷1 衰減) ±400 mV(÷10 衰減) ±4 V (÷100 衰減) (1X 增益): ±400 mV(÷1 衰減) ±4 V (÷10 衰減) ±40 V (÷100 衰減) |
共模電壓 (DC + Peak AC) | ±4.2 V (÷1 衰減) ±42 V (÷10 衰減) ±42 V (÷100 衰減) |
有兩種方法可以從 AP1 獲得 x033 增益:x1 GAIN 和 ÷1 衰減,或 x10 GAIN 和 ÷10 衰減。 示波器選擇這兩個(gè)選項(xiàng)中的后者(如下所示)以提供小輸入電容和大共模動(dòng)態(tài)范圍,同時(shí)在高靈敏度下仍然保持低噪聲運(yùn)行。
通過(guò)使用探頭放大器主體控制來(lái)覆蓋自動(dòng)選擇,帶有 ÷1 衰減選項(xiàng)的 x1 增益可隨時(shí)用于 10 mV、20 mV 和 50 mV/div。 CMVR 為 ±5 V,輸入電容為 5 pF,噪聲為 9 nV/√Hz。 同樣,對(duì)于 10 pF 輸入 C 和 ±10 V CMVR,可以在 2 mV/div 和 5 mV/div 下選擇 x2 GAIN 和 ÷50 衰減。 在所有情況下,示波器都會(huì)顯示正確的偏轉(zhuǎn)因數(shù)。
使用隨附的附件插入式衰減器頭,可選擇 100 mV/div 至 10 V/div 的增益。
三、力科差分探頭AP033輸入特性
當(dāng)選擇÷2衰減時(shí),輸入電容由每個(gè)輸入到地的0.20 pF加上輸入到輸入的10 pF建模。 這相當(dāng)于 1.20 pF 差分輸入電容。 ÷1 衰減時(shí),差分輸入電容為 2.7 pF。
在所有增益和衰減器設(shè)置下,輸入電阻均為 1 Mohm,包括附件插入式衰減器頭。
交流耦合插件附件為每個(gè)輸入配備一個(gè) 0.1 µF 耦合電容器。 低頻 CMRR 降低。
自動(dòng)平衡:在移除輸入連接的情況下按住兩個(gè)偏移按鈕兩秒鐘會(huì)調(diào)用自動(dòng)平衡。 通過(guò)消除探頭的殘余直流偏移,這在所有范圍內(nèi)提供了最高的精度。
低噪聲:全增益時(shí),噪聲低于 4 nV/√Hz,是所有可用差分探頭較低中的。
共模檢測(cè)和輸入保護(hù):差分放大器連接到共模電壓超過(guò)放大器共模電壓范圍的信號(hào)的情況并不少見(jiàn)。 可能導(dǎo)致錯(cuò)誤讀數(shù),包括信號(hào)丟失。 AP033 檢測(cè)信號(hào)何時(shí)超過(guò) ±5.5 V,并將其輸入衰減器切換到信號(hào)路徑。 示波器顯示新的偏轉(zhuǎn)系數(shù),探頭繼續(xù)工作。
同樣的機(jī)制可以保護(hù)探頭免受大輸入信號(hào)的損壞。 在輸入衰減器可以提供保護(hù)之前,探頭放大器會(huì)受到保護(hù)以免受大的、快速上升的信號(hào)的影響。 這大約需要 1 毫秒。 輸入衰減器就位后,輸入可以無(wú)限期地承受 200 V DC。