PMK-Bumblebee高压差分探头的偏置功能的应用

Bumblebee 高压差分探头的偏置功能的应用

有源探头的动态范围

 输入动态范围是指探头所能测试的在示波器屏幕中心线上下的电压范围，比如±8V动态输入范围的探头，只能测量示波器屏幕中心线上下8V范围内的电压，如果输入信号波动超出这个范围，反映在测量波形上来说就是波形被削波，测量的幅度偏小。

而当我们测量的信号是0-16V的正弦波时，由于波形超出了屏幕中心线8V以上的范围，就会造成波形失真，使得测试结果出现偏差。

此时就要用到探头的偏置能力；

有源探头的偏置能力

偏置能力是指能够把0V电压基准线调整到和示波器屏幕中心线电压差的能力，根据信号的直流分量设置合适偏置，

可以把具有直流分量的动态信号调整到示波器屏幕中心线附近，以满足探头动态输入范围的要求；

比如上面失真的测试波形，如果把波形设置为8V的偏置，使得波形继续显示在屏幕中心，就可以正确的测试0-16V的正弦波电压：

Bumblebee 差分探头的偏置能力的使用

Bumblebee独有的OFFSET（偏置）功能让它在保证动态范围的同时用更小的量程保证测试精度。

注意手册中写的偏置范围是±4V，但备注中又注明了参考输出，也就是说偏置范围是根据输出的衰减比来对映偏置范围的，

在50：1的衰减比的时候，乘以偏置4V电压，偏置范围就是200V。

下面就让我们实测的一下Bumblebee的偏置功能

使用设备：电源SP300VAC5000W

          示波器DS8108

          高压差分探头Bumblebee

测试流程：

1.首先我们用可编程电源模拟产生功率器件开通的电压波形，波形开始时设为DC300V来模拟器件关断时电压，第二段波形我们设为DC3V来模拟器件饱和导通电压。

2.然后我们设置差分探头Bumblebee为50：1的衰减比（因为我们电源最大输出300V受电源限制，故我们用±200V的挡位模拟差分探头过压状态）采集电压给示波器。分两次测试一次设置偏置50V(偏置不够），一次设置偏置100V。

测试结果：

我们先看一下差分探头Bumblebee设置偏置不够时采集的波形，因为Bumblebee 在50：1的衰减比时，动态范围是±200V。300V的电压是超过其动态范围的，偏置50V时也还超过范围50V的电压，因此结果会不准，同时差分探头过压报警。

而下面的波形是设置偏置了100V时的波形，波形完整的显示出来，幅值是300V。

这样我们就通过设置差分探头Bumblebee的偏置将50：1的衰减比的范围改变成了-100V到300V，来满足我们特定的应用。

这样通过两次测试结果对比，很明显感觉到我们Bumblebee差分探头的偏置功能所带来的好处。像我们在功率器件的实际应用中，

开通和关断电压都是在0V到母线电压之间变化，对于尖峰过冲我们留有一定裕量就可以了，而对于一般的差分探头负值的动态范围

在开关器件应用中使用意义不大。正好我们Bumblebee就可以通过偏置功能，将负值的动态范围扩展成探头的正值电压的测量范围，

这样我们在保证足够的动态范围情况下用小量程的挡位去测量可以保证我们的测量精度。需要注意的是Bumblebee在500：1的

衰减比的挡位下设置偏置时理论上可以到4000V的电压范围，但受限于探头共模耐压的范围是±2000V，所以不能使用。

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