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差动式探头技术详解
资料介绍
差动式探头（Differential Probe）是一种用于测量两点之间电压差的电子测试工具，广泛应用于电子工程、通信系统、电力电子等领域。与单端探头相比，差动式探头能够有效抑制共模噪声，提高信号测量的准确性和稳定性，尤其适用于高速信号、差分信号及存在强干扰环境下的测试场景。
一、基本工作原理
1.1 差动测量机制
差动式探头通过两个对称的输入通道获取信号，分别检测被测电路中两点（通常称为“正端”和“负端”）的电压值，然后通过内部电路计算两者的差值（Vdiff= V+- V-）。这种测量方式能够有效消除两点之间的共模电压（即同时存在于正端和负端的噪声或干扰信号），仅保留差分信号成分。
1.2 共模抑制比（CMRR）
共模抑制比是衡量差动探头性能的关键指标，定义为差分增益与共模增益的比值，通常以分贝（dB）表示：
CMRR = 20log10(Adiff/Acm)
其中，Adiff为差分信号增益，Acm为共模信号增益。CMRR值越高，探头抑制共模噪声的能力越强，一般优质差动探头的CMRR可达80dB以上，部分高精度型号甚至超过100dB。
1.3 输入阻抗与带宽
差动探头的输入阻抗通常由电阻和电容并联组成，包括差模输入阻抗和共模输入阻抗。差模输入阻抗（Zdiff）为正端与负端之间的阻抗，共模输入阻抗（Zcm）为每个输入端对地的阻抗。为避免对被测电路造成负载影响，探头需具备高输入阻抗（如1MΩ/10pF）。
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