單端虛擬示波器與差分虛擬示波器有什麼不同,如何選擇
客戶選擇虛擬示波器進行測量時往往不知什麼時候用單端,什麼時候用差分,下面就簡單介紹一下HS5、
HS6虛擬示波器單端與差分的區別。
要搞清單端虛擬示波器與差分虛擬示波器的區別首先要搞清單端訊號和差分訊號的區別
一、基本區別
單端訊號指的是用一跟線傳輸的訊號,也就是說,單端訊號是在一跟導線上傳輸的與地之間的電平差。那麼當你把訊號從X點傳遞到Y點的時候,有一個前提就是X點和Y點的地電勢應該差不多是一樣的。差分訊號指的是用兩根線傳輸的訊號,傳輸的是兩根訊號之間的電平差。當你把訊號從X點傳遞到Y點的時候,X點和Y點的地電勢可以一樣也可以不一樣,但是X點和Y點的地電勢差有一個範圍,超過這個範圍就會出問題了。
差分接法跟單端接法是不一樣的,單端只要一個接正一個接地就好了,而雙端接法是AD+接訊號正端,AD-連線訊號負端,地端XGND也要與訊號負端連線起來;意思就是訊號正端與AD+連線,訊號的負端同時連線AD-和XGND,這樣就可以得到更準確的採集資料。
單端HS6-DIFF-1000MHz 差分 HS6-DIFF-1000MHz
二、傳輸上的差別
單端訊號的優點是,省錢、方便。
大部分的低頻電平訊號都是使用單端訊號進行傳輸的。一個訊號一根線,最後,把兩邊的地用一根線一連,完事。缺點在不同應用領域暴露的不一樣,歸結起來,最主要的一個方面就是,抗干擾能力差。
首先說最大的一個問題,地電勢差以及地一致性。大家都認為地是0V,實際上,真正的應用中地是千奇百怪變化莫測的一個東西,比如X點到Y點之間,有那麼一根線,用來連線兩個系統之間的地,那麼如果這根線上的電流很大時,兩點間的地電勢可能就不可忽略了,這樣一個訊號,從X的角度看起來是1V,從Y的角度看起來可能只有0.8V了,這可不是一個什麼好事情,這就是地電勢差對單端訊號的影響。接著說地一致性。實際上很多時候這個地上由於電流忽大忽小,佈局結構遠遠近近,地上會產生一定的電壓波動,這也會影響單端訊號的質量。
差分訊號在這一點有優勢,由於兩個訊號都是相對於地的,當地電勢發生變化時,兩個訊號同時上下浮動(當然是理想狀態下),差分兩根線之間的電壓差卻很少發生變化,這樣訊號質量不就高了嗎?其次就是傳輸過程中的干擾,當一根導線穿過某個線圈時,且這根線圈上通著交流電時,這根導線上會產生感應電動勢。實際上工業現場遇到的大部分。問題就是這麼簡單,可是你無法抗拒,如果是單端訊號,產生多少,就是多少,這就是噪聲你毫無辦法。但是如果是差分訊號,你就可以考慮拉,為啥呢,兩根導線是平行傳輸的,每根導線上產生的感應電動勢不是一樣嗎,兩個一減,他不久沒了嗎。確實,同樣的情況下,傳輸距離較長時,差分訊號具有更強的驅動能力、更強的抗干擾能力,同樣的,當你傳輸的訊號會對其他裝置有干擾時,差分訊號也比單端訊號產生的訊號相對小,也就是常說的EMI特性。
綜上所述:
所以說在傳輸距離比較近,訊號頻率不高,訊號質量要求不高的情況下,使用單端虛擬示波器就完全滿足要求,而且可以測量較高頻寬的訊號,經濟實惠,但是在測量較遠訊號和幹饒比較大的情況下差分測量就顯示其優勢了,差分訊號虛擬示波器具有較強的取動能力和抗干擾能力,且電磁干擾特性也低些。由於大部分訊號干擾是以共模干擾的形式存在,即在輸入端正負受到的干擾是相同的,這樣輸出就是Vo=A[(Vin+)+Va - ((Vin-)+Va)],共模干擾在輸出端理論上是不產生影響的。
因此,如果訊號傳輸要求抗干擾能力強,一般選擇差分輸入的模式測量。
另外差分訊號對地是隔離的,不會因為接錯訊號導致計算機燒壞,或測量裝置燒壞的可能。
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