發(fā)布時(shí)間: 2021-09-27 瀏覽次數(shù): 作者:邁昂科技
在數(shù)字示波器的應(yīng)用中,電壓測(cè)試應(yīng)該是最常用的一種。針對(duì)電流測(cè)試,數(shù)字示波器通常需要購(gòu)買電流探頭??墒请娏魈筋^比較貴,光電流探頭比數(shù)字示波器貴有很多。如果不經(jīng)常用,買現(xiàn)在的探頭不劃算。不使用電流探頭能測(cè)電流嗎?接下來(lái)就來(lái)說(shuō)說(shuō)吧。
有的人可能會(huì)說(shuō)萬(wàn)用表無(wú)法測(cè)量?當(dāng)然,萬(wàn)用表可以測(cè)量電流。
但是,有幾個(gè)問(wèn)題:
1、考慮到萬(wàn)用表響應(yīng)速度慢,很難實(shí)時(shí)檢測(cè)出變化的電流;2、萬(wàn)用表無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間記錄測(cè)試結(jié)果,但更好的電表可以記錄特大值和最小值。最重要的是萬(wàn)用表看不到電流變化的過(guò)程。有很多時(shí)候,我們想看到的是變化的過(guò)程,而不僅僅是結(jié)果。
想看波形,必須用數(shù)字示波器。如果沒(méi)有昂貴的電流探頭,用數(shù)字示波器真的看不到電流的變化嗎?是的,方法很簡(jiǎn)單,可根據(jù)歐姆定律很容易實(shí)現(xiàn)I=V/R。注意v不是某一點(diǎn)的電壓,而是兩點(diǎn)之間的電位差。這是一個(gè)重點(diǎn),也是新手容易陷入陷阱的地方。如果你用某一點(diǎn)電壓的變化來(lái)預(yù)測(cè)電流的變化,會(huì)犯很多錯(cuò)誤,我們會(huì)在下面的例子測(cè)試中看到。
實(shí)用的方法是:使用的每?jī)蓚€(gè)檢波器測(cè)量電阻兩端的電壓V1和V2,然后利用數(shù)字示波器的計(jì)算功能實(shí)時(shí)計(jì)算V=V1和V2=V/R。只要環(huán)境變化劇烈,比如R可以看作常數(shù),那么我就和V成線性變化,所以V的變化反映了電流的變化。讓我們用一個(gè)例子來(lái)看看這個(gè)方法是否合理有效。
數(shù)字示波器測(cè)試PCBMOS管的功率、電壓、電流變化之間的損耗和來(lái)源的驗(yàn)證實(shí)例。波形的電壓源為Vs,紫色波形為漏極電壓Vd,黃色厚度用數(shù)字示波器波形計(jì)算。綠色波形是由有源電流探頭測(cè)量的漏源電流Isd。對(duì)比分析Isd和Vsd的波形,可以看出它們的變化過(guò)程非常相像。主動(dòng)電流探頭測(cè)得的峰值Isd約為3.6AVsd計(jì)算峰值約為0.43V,萬(wàn)用表測(cè)得線路電阻約為0.15,所以用電位差法得到的峰值電流約為0.43V/0.15=2.87,與有源電流探頭的測(cè)試結(jié)果不一樣。
當(dāng)然,這和無(wú)源傳感器在MOS管、萬(wàn)用表、數(shù)字示波器等不一樣狀態(tài)下的電阻是不同的。但我們最關(guān)心的是,使用這種方法來(lái)測(cè)試當(dāng)前的變更過(guò)程是完全可行的。
通過(guò)觀察電流的變化,這時(shí)候,有經(jīng)驗(yàn)的工程師可能會(huì)問(wèn)一個(gè)問(wèn)題:使用普通探頭測(cè)試時(shí),如何解決共模抑制比(CMRR)?這是一個(gè)實(shí)際問(wèn)題,但正如我們前面提到的,這種方法的主要目的是讓我們看到當(dāng)前的變化過(guò)程。
在各種因素的影響下,用這種方法測(cè)得的比電流肯定不如專用的有源電流探頭準(zhǔn)確。此外,需要一個(gè)有源差分探頭來(lái)解決CMRR問(wèn)題。這個(gè)探測(cè)器也很貴,買了就一分錢不花了。但VS-VD有消除部分信號(hào)干擾的優(yōu)勢(shì)。除此之外,從中可以看出,單點(diǎn)電壓Vs或Vd的變化和Isd的變化是不一樣的,不必陷入用單點(diǎn)電壓變化來(lái)估計(jì)電流變化的陷阱。
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