示波器測(cè)量電流的常見方法包括使用電流互感器、羅氏線圈和霍爾效應(yīng)鉗式探頭。按規(guī)格要求使用時(shí)，上等磁探頭的測(cè)量結(jié)果非常準(zhǔn)確。因?yàn)椴恍枰茐脑须娐罚虼擞糜跍y(cè)量在電線或測(cè)試回路中流動(dòng)的電流也很方便。然而，磁探頭存在一些固有的局限性。在本文中，作者將介紹針對(duì)基于分流器進(jìn)行電流測(cè)量而優(yōu)化的探頭屬性，并探討 IsoVuTM隔離電流探頭特別適用的兩種應(yīng)用。

如上所述，使用磁探頭測(cè)量時(shí)需要一根線圈。由于物理限制或電路的敏感性，有時(shí)無法使用這種線圈。由于磁性材料的特性，即使是**鉗式電流探頭，帶寬也被限制在 100 MHz 左右。盡管人們可能會(huì)認(rèn)為非接觸式探頭不會(huì)影響電路性能，但磁探頭插入阻抗的意外影響卻讓許多工程師困惑不已，因?yàn)樵撟杩乖谌珟捪驴赡芙咏?1 Ω。

圖 1當(dāng)有電線或測(cè)試環(huán)路可用、插入電感可以容忍且?guī)捪拗圃?100 MHz 左右時(shí)，使用示波器鉗式交流/直流電流探頭非常方便。但在無法滿足此類要求時(shí)，工程師往往選擇分流電阻器。分流探頭就是為此目的而設(shè)計(jì)的。

由于上述限制，許多工程師轉(zhuǎn)向使用精密分流電阻器或電流觀察電阻器 (CVR)。電壓探頭用于測(cè)量分流器兩端的電壓降，歐姆定律則用于計(jì)算電流。當(dāng)分流電阻器的一端接地時(shí)，共模電壓不會(huì)成為主要問題。但當(dāng)分流電阻器處于浮地狀態(tài)時(shí)，則可能會(huì)暴露在較高的共模電壓下。探頭必須經(jīng)過專門設(shè)計(jì)，以承受類電壓而不受損，并能夠抑制輸出共模信號(hào)。

無源探頭和差分探頭設(shè)計(jì)用于檢測(cè)高阻抗負(fù)載，它們具有高輸入阻抗，以減少對(duì)被測(cè)設(shè)備的負(fù)載影響。差分探頭的輸入阻抗約為 100 kΩ，大多數(shù)無源探頭的輸入阻抗約為 10 MΩ，不過也有的輸入阻抗為 1 MΩ 或 2 MΩ (TPP0502)。理想的分流電阻器是一種低阻抗裝置。由于分流阻抗極低，因此無法使用高阻抗探頭。事實(shí)上，任何通過高阻抗探頭的噪聲電流都會(huì)增加示波器的噪聲電壓。

新型 IsoVu 隔離電流探頭專門優(yōu)化了使用分流電阻器的電流測(cè)量，即使在分流電阻器未接地且受到顯著共模電壓影響的情況下，也能準(zhǔn)確測(cè)量電流。新型 IsoVu 隔離電流探頭具有以下主要特點(diǎn)：

• 高帶寬。與羅氏線圈和霍爾效應(yīng)電流探頭不同的是，TICP 電流探頭與高性能分流器或 CVR結(jié)合使用時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)從直流到數(shù)百兆赫范圍的電流測(cè)量。有三種型號(hào)可選，帶寬分別為 250 MHz、500 MHz 和 1 GHz，您可以根據(jù)自己的應(yīng)用和預(yù)算進(jìn)行選擇。
• 探頭**和示波器之間的完全射頻隔離消除了接地環(huán)路，有助于在 1 MHz 時(shí)提供高達(dá) 90 dB 的出色共模抑制 (CMRR)，從而大幅降低共模噪聲。
• 低噪聲和高共模抑制。專為電流分流器的低噪聲測(cè)量而設(shè)計(jì)，特別適用于電源電路的浮地部分。
• 在測(cè)量分流器等兩端的低電壓 (+/- 0.5 V) 時(shí)，具有低衰減和低輸入阻抗 (50Ω) 的特性，這意味著可將噪聲限制在 4.7 nV/√Hz 以下（1 GHz 時(shí)小于 150 μV）。
• 所有**和配件均旨在控制噪聲。
• 可通過 TekVPI? 接口連接至泰克 4、5 和 6 系列 MSO 示波器，該接口可以自動(dòng)檢測(cè)和配置探頭和探頭**。

高保真電流測(cè)量為下一代電源轉(zhuǎn)換器提供洞察力

圖 2在半橋功率轉(zhuǎn)換器高邊進(jìn)行雙脈沖測(cè)試時(shí)，如果使用串聯(lián)電阻，IsoVu隔離電流探頭由于具有高共模電壓范圍和高共模抑制比而能夠提供準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。

新型 IsoVu 電流探頭兼具高帶寬和高共模抑制，可在碳化硅和氮化鎵電源轉(zhuǎn)換器中提供準(zhǔn)確的電流測(cè)量

快速開關(guān)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的帶寬

碳化硅場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極電流上升和下降時(shí)間約為 10 納秒。如果我們將這個(gè)時(shí)間轉(zhuǎn)換為帶寬，使用一階滾降模型來計(jì)算，那么邊緣的帶寬是 0.35/10 ns = 35 MHz。為了準(zhǔn)確測(cè)量邊緣上的任何振蕩和失真，測(cè)量系統(tǒng)的帶寬應(yīng)該明顯大于該值。因此，分流電阻器、探頭和示波器的組合應(yīng)具有 200 MHz 或更高的帶寬。傳統(tǒng)的電流測(cè)量技術(shù)，例如電流互感器（Pearson CT 等）、羅氏線圈和霍爾效應(yīng)探頭，測(cè)量能力限制在約 100 MHz。使用這些常見的電流探頭嚴(yán)重限制了觀察高頻分量的能力。

TICP 探頭提供了所需的帶寬，能夠準(zhǔn)確捕捉寬帶隙開關(guān)器件的快速上升沿，其可用帶寬高達(dá) 1 GHz。