干货分享 | 什么是共模信号和差模信号,光隔离探头的高共模抑制比有什么用?
在电子测试和测量的世界里,精确的电信号捕捉是成功的关键。然而,现实情况往往复杂多变,信号在传输过程中不可避免地会受到各种干扰,本文Micsig麦科信将探讨共模信号与差模信号的区别,以及共模抑制比(CMRR)的重要性。本文将解释这些概念,并展示麦科信的SigOFIT光隔离探头如何在氮化镓(GaN)半桥电路的测量中,展现出其无与伦比的共模抑制能力。通过实际案例,麦科信将揭示共模干扰的来源,以及如何通过高CMRR值的探头来有效抑制这些干扰,从而提高信号的信噪比和测量的准确性。
共模信号与差模信号
麦科信(Micsig)的SigOFIT光隔离探头相对差分探头具有诸多优势,其中最重要一个,那就是其无与伦比的共模抑制能力。那么,共模抑制能力强,到底有什么用呢?在电子学中,信号可以分为两种基本模式:共模和差模。这两种模式对于理解信号传输和干扰处理至关重要,特别是在涉及信号完整性和噪声抑制的领域。带着疑问,我们先来看看到底什么是共模信号,什么是差模信号。
什么是共模信号
共模信号是指两个信号线相对于参考点(通常是地)具有的相同幅度和相位的信号成分。简而言之,共模信号是两个信号线相对于公共参考点的共同变化部分。
什么是差模信号
差模信号是指两个信号线之间的电压差,即两线之间的相对变化。它是实际要传输的有效信号成分,代表了信号线之间的信息传递。
关于共模抑制比(CMRR)
探头的共模抑制比(Common Mode Rejection Ratio, CMRR)是电压探头对差模信号放大能力和对共模信号(干扰信号)抑制能力的一个重要参数。在理想情况下,放大电路应该只放大差模信号(即两个输入端之间差异的信号),而对共模信号(即两个输入端相同的信号)完全不敏感。CMRR的数值越大,表明电路对共模信号的抑制能力越强,电路的性能通常越好。
CMRR通常用单位dB来表示,其计算公式如下:
如果探头设备对差模信号的增益为1000(30dB),而对共模信号的增益为1(0dB),那么CMRR将是:
CMRR数值越大,意味着探头对共模信号的放大倍数越小,从而对共模干扰的抑制能力越强。在电子测量和信号处理中,高CMRR有助于提高信号的信噪比,减少干扰对测量结果的影响。
氮化镓(GaN)半桥电路分析
我们以氮化镓(GaN)半桥电路中上管Vgs测量为例,上管Vgs驱动信号就是差模信号,下管的Vds就是共模信号。
在氮化镓(GaN)半桥电路中,特别是当涉及到上管的栅源电压(Vgs)测量时,共模干扰是一个常见的问题。这种干扰可能来源于多种途径,并且会对测量结果产生不利影响。
在氮化镓半桥电路中,开关瞬态电压非常高,尤其是在高速开关操作时。当上管和下管交替导通时,由于开关过程中的快速电压变化,会在栅源间产生高频共模电压;快速开关变化同时会在半桥电路周围产生强烈的电磁场,这会导致附近的导体感应出共模电压。开关瞬间,电磁辐射可能会耦合到栅源回路中,形成共模干扰。
测量设备引入共模干扰
在高速开关应用中,较长的导线可能会像天线一样收集周围的电磁场能量,进而产生共模电压。测量探头的输入电容和输入电阻可能会与电路形成分压网络,导致共模干扰。差分探头就可能会存在这些问题,而麦科信(Micsig)的光隔离探头可采用MMCX或MCX母座连接,引线极短,而且输入电容很小,没有这些问题。
如此多的共模干扰,会严重影响信号的测量结果,因此我们的测试探头要想保证信号的真实性,就必须具有很强的抑制共模干扰的能力,共模抑制比越大就说明抑制共模噪声的能力越强,假设测试氮化镓电路,共模信号电压是500V,dv/dt=250V/ns,要抑制这样的共模干扰,如果CMRR=60dB,探头会输出500mV的共模干扰叠加到差模信号上,对差模信号有明显的影响,如果CMRR=80dB,探头会将50mV的共模干扰叠加到差模信号上,对差模信号的影响还是不可忽略,如果CMRR=100dB,探头只会残留5mV的共模干扰,对差模信号来说完全可以忽略。
麦科信SigOFIT光隔离探头共模抑制比高达180dB,在1GHz频段时,仍然具有超100dB的共模抑制比,可以近乎完美地抑制高频共模噪声所产生的震荡,所呈现的信号没有额外多余成分,是第三代半导体测试的不二之选。
此外,在高速信号传输中,如果信号线的阻抗不匹配,可能会导致信号反射,从而产生共模电压,这种反射现象会加剧共模干扰的问题。而麦科信SigOFIT光隔离探头采用50Ω阻抗,可以最大限度地减少信号反射,提供更好的信号完整性。
光隔离探头MOIP系列参数表
总结
通过上述文章,我们了解了什么是共模,什么是差模,以及共模干扰产生的一些原因。同时,麦科信(Micsig)的SigOFIT光隔离探头拥有超高共模抑制比,可以更好地抑制共模噪声,保证信号的完整性,帮助我们看到信号真实的样子,助力大家完成测量SiC/GaN等功率器件的栅极电压驱动等高压高频等挑战性场景。如果大家有采购或者样机申请需求,可以随时联系世强平台工作人员。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 0
本文由雪飘梦飞转载自Micsig(麦科信科技公众号),原文标题为:干货分享 | 什么是共模信号和差模信号,光隔离探头的高共模抑制比有什么用?,本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。
相关推荐
【技术】光隔离探头在功率半导体测试的一些误区
光隔离探头主要用于开关电源、逆变器、充电桩、变频器、电机驱动等由功率半导体组成的高压高频电路的测试,尤其是宽禁带半导体器件包括氮化镓、碳化硅器件组成的半/全桥电路的测试。
技术探讨 发布时间 : 2023-09-14
【技术】一文解析用于电子测试和测量的GSG探针
GSG探针是一种用于电子测试和测量的探头,通常用于检测高频电路、微波电路和射频电路。本文中德普福将为大家详细解析GSG探针。
技术探讨 发布时间 : 2023-06-28
Micsig(麦科信)示波器/探头选型指南(简版)
目录- 平板示波器 智能示波器 汽车诊断示波器 光隔离探头 高压差分探头 交直流电流探头 罗氏线圈电流探头 交流电流探头 配件
型号- DP5013,ATO2004,ACP1000,T3100,P300,ETO5004,MS-ADAPTER,CP253B,MS-A-012,SATO1004,TO 系列,RCP500,MS-A-B747500,CP2100 系列,TO1004,MOIP350P,MOIP500P,CP1003,STO1004,ATO 系列,MOIP100P,ATO3004,DP20003,MOIP1000P,DP10013,MS-SC-1,MOIP800P,CP503,MS-SC-2,CP2100,STO2202C,STO2000C,CP2100A,CP2100B,MS-MASK,TO3004,DP10007,MS_A_009,MS_A_008,MS_A_007,CP1003B,MS_A_001,DP 系列,MS-HB,ATO1004,CP503B,MS_A_006,STO2302C,MS_A_004,CP 系列,MOIP200P,CP2100X,TO2004,STO2000C 系列,ATO,P130A
案例分享 | 碳化硅(SiC)上管Vgs测试不再难,麦科信光隔离探头来帮忙
麦科信(Micsig)基于独家SigOFIT™ 技术的光隔离探头MOIP1000P共模抑制比高达180dB,在1GHz频段依然可以达到100dB以上,使用它能够更有效地进行以碳化硅,氮化镓为核心器件的电源设计的电路测试和验证,让工程师抓取到真实的上管Vgs电压波形,帮助工程师准确分析自己的电路设计是否满足需求,确保了产品的高性能和可靠性。
应用方案 发布时间 : 2024-11-08
Micsig(麦科信)示波器/探头选型指南(详版)
描述- 深圳麦科信科技有限公司是一家行业技术领先的信号测试测量设备研发制造商和方案提供商,国家级高新技术企业。麦科信致力于信号测试测量领域前沿技术的研究和开发,尤其在示波器及周边产品领域一直走在创新的前沿。成立至今,公司已拥有数量众多的技术专利和软件著作权。
型号- ATO2002,ETO,ATO2004,ACP1000,MDP1505,MDP1504,MDP1503,ETO5004,MDP702,MDP703,MDP704,MDP705,VTO2004,ETO 系列,SATO1004,TO 系列,RCP500,CP2100 系列,MDP,MDO,TO1004,RCP300-XS,MOIP350P,MOIP500P,STO1004,ATO 系列,MOIP100P,ATO3004,MHO 3 系列,STO2002,MDO2504,RCP 系列,MOIP1000P,ETO3504,MDP 系列,SATO2002,MOIP800P,RCP,CP2100,MDO3504,CP2100A,VATO2004,CP2100B,MDO5004,SATO 系列,TO3002,MDO 系列,TO3004,MHO3-3504,RCP600-XS,MHO3-5004,CP1003B,CP503B,ATO1004,CP 系列,SATO,MOIP200P,MDP3002,CP2100X,MDP3003,MDP3004,MDP3005,MDP700,MDP701,MDP1502,MHO 3,MDP1501,MHO3-2504,MDP1500,TO2004,ATO,TO2002,MDP3000,MDP3001
【仪器】新品发布 | 麦科信高精度8通道示波器MHO 6系列:电力电子测试领域的全能解决方案!
在绿色能源与功率半导体技术日新月异的时代,电力电子技术正以前所未有的速度进化,对测试测量仪器提出了更为严苛的要求。麦科信(Micsig)作为该领域的深耕者,凭借对电力电子测试技术的深刻理解与丰富经验,匠心打造了MHO 6系列示波器,此款高精度8通道示波器给电力电子测试领域带来全能解决方案!
产品 发布时间 : 2024-08-13
麦科信参加“2024年国际集成电路展览会暨研讨会”,展示高分辨率示波器与光隔离探头等多款新品
麦科信作为一家行业技术领先的信号测试测量设备研发制造商和方案提供商,是平板示波器开创者,光隔离探头创新者。为集成电路行业上下游厂商提供一站式测试测量解决方案,尤其是在碳化硅,氮化镓等三代半导体高频高压功率器件的封装测试和应用测试领域……
原厂动态 发布时间 : 2024-04-16
麦科信亮相一汽•大众第二届汽车创新技术展,展示在新能源汽车检测技术方案和汽车电子测试的领先实力
近日,走进一汽-大众第二届汽车供应商创新技术展示交流会于2月23号在长春盛大开幕。在这汽车行业的创新技术交流会中,麦科信作为电子信号测试设备的优秀企业,应邀参展。此次活动集结了汽车行业的多个领域先锋,共同探讨新能源汽车、智能座舱、自动驾驶等未来科技的发展动向和革命性应用。
原厂动态 发布时间 : 2024-03-02
SigOFIT ™ 光隔离探头 MOIP 系列(激光供电)快速操作指南
型号- MOIP200P,MOIP 系列,MOIP800P,MOIP350P,MOIP500P,MOIP,MOIP1000P,MOIP100P
麦科信在CPSE深圳充换电展展示SigOFIT光隔离探头、高压差分探头MDP系列、平板示波器、电流探头产品
麦科信(Micsig)亮相2023第六届深圳国际充电桩及换电站展览会。作为国内领先的信号测试测量领域的产品研发制造商和方案提供商,麦科信携SigOFIT光隔离探头、高压差分探头MDP系列、平板示波器、电流探头等产品亮相深圳会展中心。
原厂动态 发布时间 : 2023-09-13
麦科信参加第四届国产半导体应用技术大会,携光隔离探头、高压差分探头、平板示波器等产品出席现场
2023年7月22日,第四届国产半导体应用技术大会在深圳召开,作为国内领先的信号测试测量领域的产品研发制造商和方案提供商,深圳麦科信科技受邀参加此次会议,将携光隔离探头、高压差分探头、平板示波器、高频/低频交直流电流探头、交流电流探头等助力第三代半导体测试产品出席现场。
原厂动态 发布时间 : 2023-08-05
麦科信全系列产品简介
型号- ATO2002,ETO,ATO2004,RCP300XS,ACP1000,MHO 6 系列,ETO5004,DP700,VTO2004,DP704,ETO 系列,DP703,DP702,STO,DP701,SATO1004,TO 系列,DP705,MHO,CP2100 系列,MDO,TO1004,RCP6000XS,OIP200B,MOIP350P,MOIP500P,STO1004,ATO 系列,MOIP100P,ATO3004,MHO 3 系列,DP3000,STO2002,DP3001,OIP B,DP3002,DP3003,MDO2504,DP3004,DP3005,RCP600XS,RCP 系列,MOIP1000P,DP7000,ETO3504,DP1505,DP1504,DP1503,DP1502,DP1501,SATO2002,DP1500,MHO68-500,STO 系列,MOIP800P,OIP100B,OIP500B,RCP,VTO 系列,CP2100,MDO3504,VATO2004,CP2100A,CP2100B,MDO5004,SATO 系列,VTO,MHO68-350,MDO 系列,TO3004,RCP3000XS,RCP1200XS,MHO3-3504,OIP B 系列,MHO3-5004,CP1003B,RCP60XS,DP 系列,ATO1004,CP503B,CP 系列,MOIP,SATO,MOIP200P,CP2100X,MHO68-1000,MHO 6,MOIP 系列,MHO 3,MHO3-2504,TO2004,ATO,TO2002
高达500MHz带宽!麦科信14英寸超大屏平板示波器MDO5004,支持多通道数据同时保存
麦科信(Micsig)提供高达500MHz的MDO5004平板示波器,这款专为硬件工程师精心设计的高性能工具,具有500MHz带宽、3GSa/s实时采样率、4个模拟通道、360Mpts存储深度;3.58cm的超薄设计,支持悬挂,可大幅节省工程师的宝贵桌面空间。
产品 发布时间 : 2024-08-03
电子商城
服务
可定制波导隔离器频率覆盖5.5GHz~110GHz,插损损低至0.25dB、隔离度、正向方向功率、封装尺寸参数。
最小起订量: 1pcs 提交需求>
可定制射频隔离器/环行器(10M-40GHz),双工器/三工器(30MHz/850MHz-20GHz),滤波器(DC-20GHz),功分器,同轴负载,同轴衰减器等射频器件;可定制频率覆盖DC~110GHz,功率最高20KW。
最小起订量: 1 提交需求>
登录 | 立即注册
提交评论