新型三态探头的探测解决方案

有源差分探头是实时示波器用户的常用工具，众多的原因使得它的性能远比单端探头要好。和被测差分信号连接(信号的正端A，负端B)好了后，差分探头可显示两路单端信号之间的差异(A-B)，但这时无法给出A或B的对地电压波形。许多高速数据标准都提出不仅要测量差分信号的波形，而且要测量两路单端信号的对地波形以及共模分量的波形。要得到和一对差分相关的四种波形，试用传统的有源探头至少需要两根或三根，而且需要示波器自己计算出共模信号。查看差分信号的四种不同属性波形的需求日益增加，工程师需要一根探头来完成测量，而不是两根或三根。

如图1所示，新型三态探头具有四种模式，一次连接好了后，能够给出差分信号的四种属性波形，包括两路单端、一个差分和一个共模波形。图2给出三态探头示意图，该探头的设计使用定制芯片ASIC制作探头放大器，并集成了多路复用器中，以正确处理正(A)和负(B)两个输入端以及接地端(G)。一旦A、B、G三个点和探头连接好，探头上有一个按钮，每按一次，就会出来一个波形，直到四个波形全部测量完毕，整个过程只涉及到一根探头、一个示波器通道。　　

　　

 

在差分模式中，三态探头可测量A端和B端之间的差分波形，与传统差分探头相同。该模式不需要连接探头地，因为输出仅取决于A端和B端之间的差异。在单端A和单端B模式中，探头表现为单端有源探头，给出A和B的对地电压波形。在共模模式中，实际上是在两个单端信号(AB)测量的基础上，给出A端和B端的共模信号，即(A+B)/2。除差分模式外，所有模式都需要将探头地与被测信号的地相连。