示波器使用者經常需要執(zhí)行浮動點測量。在這種測量中,任何測量點都不能潛在接地。在執(zhí)行標準示波器測量時,探頭連接到訊號點,探針接地引線連接到電路接地,此時,示波器實際測量的是測試點和接地之間的訊號差。
大多數(shù)示波器都將其訊號接地終端(或BNC介面的外殼)連接至防護接地系統(tǒng)。此舉可使示波器上的所有訊號均有一個共同的連接點?;旧希惺静ㄆ鳒y量都是相對于「接地」來說的。
本質上,將接地連接器連接到任何一個浮動點都可使探測點接地,這常常造成尖峰或電路故障。那么應如何應對這種浮動點測量問題呢,目前執(zhí)行浮動點測量有一個很流行,但卻不太可取的解決方案,那就是AB技術,它使用兩個單端探頭和示波器的運算函數(shù)來執(zhí)行浮動點測量。
秘訣6:共模抑制可能會影響測量品質
探測時最易產生誤解的問題之一,是共模抑制可能會影響測量品質。無論是單端探頭還是差動探頭,將兩個探針均連接到待測物的接地,然后觀察螢幕上是否有任何訊號顯示都是值得的。
如有訊號顯示,該訊號顯示的就是由于缺少共模抑制而引起的訊號受影響程度。測量由源頭而非訊號造成的共模雜訊電流,可從待測物的接地流經探頭接地,直至探頭電纜遮罩。共模噪音源可能在待測物內部,也可能在其外部,例如電源線雜訊、EMI或ESD電流。單端探頭的長接地引線可能會使該問題變得非常明顯。單端探頭常常會遭到缺少共模抑制的影響。差動主動探頭則可提供更高的共模抑制比,通常可高達80dB(10000:1)。
秘訣7:檢查探頭耦合
在將探頭連接至訊號時,用手抓住探頭電纜并繞圈移動。如果螢幕上的波形發(fā)生嚴重改變,那就說明能量就已耦合到探頭遮罩,產生了這個改變。透過使用探頭電纜上的磁芯來降低電纜遮罩的共模雜訊電流,可能有助于提高探測精準度。探頭電纜上的磁芯會生成一系列的阻抗與導體中的電阻并聯(lián)。增加探頭電纜的磁芯對訊號幾乎沒什么影響,因為訊號通過中心導體的核心并沿著遮罩的核心返回,致使沒有凈訊號電流經過核心。
因此,電纜磁芯的位置非常重要。為方便起見,可嘗試著將磁芯安裝在示波器一端。這將使探頭變得更輕、更易於操作。不過,在將磁芯安裝到電纜的探頭介面端時,磁芯的有效性將會大大降低。減少單端探頭接地引線的長度將會有 一定的幫助作用,轉而采用差動探頭是最有效的措施。很多用戶都不能理解探頭電纜環(huán)境的改變會造成測量結果的改變,尤其是在執(zhí)行高頻測量時,它會造成測量可重復性和測量品質的下降。
秘訣8:阻尼諧振
探頭性能受到探頭連接的高度影響。由于設計中訊號速度的提升,因此在連接示波器探頭時可能會發(fā)現(xiàn)更多過沖、振蕩和其他擾動。探頭會在與元件的連接位置形成一個諧振電路。如果諧振位于示波器探頭頻寬內,確定測量擾動源于電路或是探頭將變得十分困難。