我們知道,所有測(cè)量?jī)x器(包括示波器)都有其性能的限制,都會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果帶來(lái)影響。正如我們?cè)谧罱l(fā)表的《測(cè)試環(huán)境感知:連接線(xiàn)纜的影響》一文中所討論的那樣,使用特定的探頭將示波器連接到電路上的行為會(huì)以特定的方式影響測(cè)量。探頭在測(cè)試點(diǎn)與待測(cè)電路并聯(lián),通過(guò)施加額外的電阻和電容負(fù)載來(lái)影響電路。
此外,由于帶寬、上升時(shí)間和共模響應(yīng)的限制,探頭本身也限制了測(cè)量的準(zhǔn)確度。因此,在進(jìn)行測(cè)量時(shí),比較不同的探頭對(duì)測(cè)量的影響是一個(gè)好主意,但不要嘗試一次全部完成。
如果同時(shí)將兩個(gè)或多個(gè)探頭連接到同一測(cè)試點(diǎn),會(huì)發(fā)生什么情況?探頭之間會(huì)相互影響,改變彼此的響應(yīng)。
讓我們看一下兩種不同的探頭分別如何影響LED驅(qū)動(dòng)器中上側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器測(cè)量的情況。一種探頭是高壓光纖光隔離探頭(HVFO),另一個(gè)“探頭”是一個(gè)老式的差分放大器(DA),它使用一對(duì)匹配的高壓探頭來(lái)實(shí)現(xiàn)差分輸入。
首先,分別使用每個(gè)探頭進(jìn)行測(cè)量,如下圖所示。
用DA探頭進(jìn)行的測(cè)量顯示出更多異常,與HVFO探頭相比,大多數(shù)異??蓺w因于較差的共模抑制比(CMRR)。這在正脈沖的上升沿之前的負(fù)脈沖中最為明顯,這發(fā)生在下側(cè)MOSFET狀態(tài)改變時(shí),這是一個(gè)很快的dV/dT事件,會(huì)產(chǎn)生明顯的共模干擾。具有較高CMRR的HVFO探頭受到的影響較?。号cDA探頭相比,幅度小一半。在脈沖的基線(xiàn)和頂部,DA探頭測(cè)量的波形傾斜可能是由其探頭對(duì)的負(fù)載引起的。
現(xiàn)在,讓我們看一下同時(shí)在電路中使用HVFO和DA探頭進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果,如下圖所示。
當(dāng)兩個(gè)探頭同時(shí)連接時(shí),它們會(huì)相互增加負(fù)載,從而導(dǎo)致其響應(yīng)發(fā)生變化。請(qǐng)注意,當(dāng)獨(dú)立進(jìn)行測(cè)量時(shí),HVFO探頭的負(fù)尖峰幅度更小。DA探頭的額外負(fù)載降低了HVFO探頭的CMRR。此外,DA的電路負(fù)載改變了測(cè)試點(diǎn)的波形,而HVFO測(cè)量的波形也隨之改變。從本質(zhì)上講,DA的負(fù)載已與HVFO探頭結(jié)果耦合在一起。
顯而易見(jiàn)的結(jié)論是,不應(yīng)同時(shí)使用多個(gè)探頭連接到同一測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。如果要比較不同探頭的結(jié)果,最好的進(jìn)行方法是單獨(dú)測(cè)量,將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到示波器存儲(chǔ)器中。然后,可以調(diào)出波形并將其與實(shí)時(shí)采集的波形或另一個(gè)存儲(chǔ)的波形進(jìn)行比較,而不會(huì)影響探頭的負(fù)載。