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上海千實(shí)工程師解讀示波器差分探頭的選擇
上海千實(shí)精密機(jī)電科技有限公司成立于2012年，專注于研發(fā)、設(shè)計(jì)及生產(chǎn)紡織測試儀器，為學(xué)術(shù)研究單位及檢測機(jī)構(gòu)提供紡織測試儀器和服務(wù)，上海千實(shí)是目前國內(nèi)較有競爭力和研發(fā)實(shí)力的紡織檢測儀器廠家之一，研發(fā)團(tuán)隊(duì)由一群經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師組成，我們本著全心全意為客戶服務(wù)，努力推動(dòng)紡織檢測儀器技術(shù)革新而努力，上海泛標(biāo)紡織品檢測技術(shù)有限公司是內(nèi)地分公司，標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)（香港）有限公司是總公司，作為一家集研發(fā)、制造、銷售、培訓(xùn)、服務(wù)于一體的現(xiàn)代技術(shù)企業(yè)，致力于將更多檢測儀器輸送市場，提供紡織類、皮革類、燃燒類、汽車內(nèi)外飾件、材料環(huán)境氣候老化等等檢測儀器，更可接受非標(biāo)定制，購買前均可按照客戶的要求進(jìn)行針對性試驗(yàn)，確保所購儀器適用。
示波器差分探頭主要用于觀測差分信號(hào)。差分信號(hào)是相互參考、而不是以地作為參考的信號(hào)。差分信號(hào)盡管也可以使用配對的單端探頭來測試，但差分探頭提供了更高的性能：高CMRR、寬頻率范圍及輸入間小的時(shí)間偏移。差分探頭的差分信號(hào)通過兩條互補(bǔ)的線傳送數(shù)據(jù)，一對信號(hào)同時(shí)傳輸?shù)浇邮諜C(jī)，然后相減，得到原始信號(hào)。隨著速率提高，差分信號(hào)變得越來越常見。差分信號(hào)消除了共模噪聲，減少了對發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間公共參考電壓的需求(信號(hào)通常會(huì)與這一電壓進(jìn)行比較，來確定邏輯電平)，同時(shí)消除了某些信號(hào)完整性問題，如“地彈”。
寬帶寬示波器和有源探頭的用戶還需要在單端探頭和差分探頭之間做出選擇。單端探頭測量的是信號(hào)對“地”的參考電壓，而測量兩路信號(hào)的相對電壓差（與地平面無關(guān)），一般來說這兩路信號(hào)是相位相差180度的正反電壓，則需要使用差分探頭。本質(zhì)上，單端探頭也是一種特殊的差分探頭，因?yàn)闇y量的是信號(hào)與地平面的相對電勢差，所以理論上用戶也可以只買差分探頭來覆蓋所有差分信號(hào)和單端信號(hào)的測量需求，但多方面的因素又制約了這種可能性，與單端探頭相比，差分探頭價(jià)格更貴，使用也較不方面，需要額外的電源。
那單端探頭能否從理論上代替差分探頭的功能呢？ 答案是否定的，不僅僅是因?yàn)閮r(jià)格或使用方便性的因素，更重要的是技術(shù)層面，差分信號(hào)測試的應(yīng)用特點(diǎn)決定了很多情況下只有差分探頭而非單端探頭才能勝任這一工作。這包括差分信號(hào)表現(xiàn)形式、共模抑制能力、安全的浮地電源測量等等。
1、差分測量特點(diǎn)
計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)類電子工業(yè)的快速發(fā)展推動(dòng)著信號(hào)傳輸率不斷提高，也推動(dòng)著越來越多的信號(hào)協(xié)議從單端拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向差分拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，何為差分信號(hào)？通俗地說，就是芯片驅(qū)動(dòng)端發(fā)送兩個(gè)等值、反相的信號(hào)，接收端通過比較這兩個(gè)電壓的差值來判斷邏輯狀態(tài)“0”還是“1”。而承載差分信號(hào)的那一對走線就稱為差分走線。差分信號(hào)和普通的單端信號(hào)走線相比，明顯的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
3、安全的浮地測量
電源系統(tǒng)測試中經(jīng)常要求測量三相供電中的火線與火線，或者火線與零（中）線的相對電壓差，很多用戶直接使用單端探頭測量兩點(diǎn)電壓，導(dǎo)致探頭燒毀的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。這是因?yàn)椋捍蠖鄶?shù)示波器的”信號(hào)公共線”終端與保護(hù)性接地系統(tǒng)相連接，通常稱之為“接地”。這樣做的結(jié)果是：所有施加到示波器上，以及由示波器提供的信號(hào)都具有一個(gè)公共的連接點(diǎn)。該公用連接點(diǎn)通常是示波器機(jī)殼，通過使交流電源設(shè)備電源線中的第三根導(dǎo)線源線地線，并將探頭地線連到一個(gè)測試點(diǎn)上。單端探頭的地線與供電線直接相連，后果必然是短路。這種情況下，我們需要浮地測量。
上海泛標(biāo)紡織品檢測技術(shù)有限公司作為一家集研發(fā)、制造、銷售、培訓(xùn)、服務(wù)于一體的企業(yè)，致力于將更多檢測儀器輸送市場，是標(biāo)準(zhǔn)集團(tuán)（香港）有限公司內(nèi)地分公司，負(fù)責(zé)內(nèi)地銷售業(yè)務(wù)。
