【導讀】在這種情況下，我們使用一個小型電池振蕩器（基於 LTC6907），它連接到 Mosfet 的漏極，從而提供測量所需的共模電壓變化。該振蕩器板具有 SMB 輸出
，但我們將把電纜直接焊接到板上以進行此測試。差分測量是振蕩器的輸出
，即 2V 電平信號，它與 Mosfet 的切換不同步。首先，我們使用與之前相同的 4 厘米長的電線測量此信號。

快速共模信號測量

在這種情況下，我們使用一個小型電池振蕩器（基於 LTC6907），它連接到 Mosfet 的漏極，從而提供測量所需的共模電壓變化。該振蕩器板具有 SMB 輸出，但我們將把電纜直接焊接到板上以進行此測試。差分測量是振蕩器的輸出，即 2V 電平信號，它與 Mosfet 的切換不同步。首先，我們使用與之前相同的 4 厘米長的電線測量此信號。圖 2 顯示了原理圖和下降的漏極電壓（7ns 內 200V）以及振蕩器輸出。示波器設置為持久模式，以便可以觀察到多次掃描。在 CH1 切換時，CH2 出現巨大的失真

，那麼發生了什麼？光纖隔離探頭應該可以消除共模電壓的貢獻，不是嗎？

圖 2. 振蕩器位於 MOSFET 漏極上方。CH1 是 200V 7ns 共模，CH2 是測量的振蕩器輸出，電纜長 4 厘米。 圖片由 Bodo’s Power Systems提供

使用長度為 1cm 而不是 4cm 的導線進行相同測量會帶來一些改進，但失真仍然太大。因此
，我們可以使用振蕩器中的輸出 SMB 連接器
，並將振蕩器直接連接到探頭。這可以實現的失真，如圖 3 所示。再次將示波器設置為持久模式，以便可以觀察到多個切換。該結果與光學探頭的 CMRR 非常接近：200V 7ns 的基頻為 50MHz，該頻率下的 CMRR 約為 67dB。200V 的衰減為 67dB
，結果為 90mV。

圖 3. 振蕩器通過 SMB 連接器連接到探頭。CH2 顯示失真幾乎可以忽略不計。 圖片由 Bodo’s Power Systems提供

實例

使用英飛淩 GaN 評估板在高壓側驅動器（型號 EVAL_1EDF_G1B_HB_GAN）上進行快速測量。該板使用一對 EiceDRIVER (1EDF5673K) 柵極驅動器來驅動 GaN 晶體管 (IGOT60R070D1)。使用電阻負載來故意提高共模的開關速度。測量結果符合預期。開關轉換時的尖峰不是由於探頭的 CMRR 限製，而是由於高壓側晶體管中的 Crss 和 Ciss 產生的分壓器。請注意，同軸連接使這種快速測量不受振鈴影響，並且更加準確。

圖 4.  1.5 MHz 開關頻率下 GaN 驅動器的高端柵極測量。示波器設置為平均模式以降低噪音。 圖片由 Bodo’s Power Systems提供

模擬

那麼到底發生了什麼
？顯然，共模的引入對失真的影響遠大於差分信號轉換速度。模擬使問題更加清晰。關鍵參數是源阻抗、中(zhong)心(xin)導(dao)體(ti)對(dui)地(di)的(de)寄(ji)生(sheng)電(dian)容(rong)以(yi)及(ji)該(gai)導(dao)體(ti)在(zai)增(zeng)加(jia)其(qi)串(chuan)聯(lian)電(dian)感(gan)時(shi)的(de)長(chang)度(du)。源(yuan)電(dian)阻(zu)與(yu)電(dian)纜(lan)自(zi)感(gan)和(he)寄(ji)生(sheng)電(dian)容(rong)一(yi)起(qi)形(xing)成(cheng)一(yi)個(ge)諧(xie)振(zhen)電(dian)路(lu)，該(gai)電(dian)路(lu)由(you)共(gong)模(mo)電(dian)壓(ya)擺(bai)幅(fu)供(gong)電(dian)。其(qi)中(zhong)任(ren)何(he)一(yi)個(ge)值(zhi)越(yue)高(gao)，測(ce)量(liang)失(shi)真(zhen)就(jiu)越(yue)嚴(yan)重(zhong)。源(yuan)電(dian)阻(zu)通(tong)常(chang)由(you)所(suo)討(tao)論(lun)的(de)被(bei)測(ce)設(she)備(bei) (DUT) 給出
，而電纜電感取決於所用電纜的長度
，而電纜長度隻能這麼短。因此，在實踐中，減少輸出失真的方法是使用同軸電纜一直連接到 DUT 以消除存在的寄生電容。

結論

與差分探頭相比，光纖隔離探頭的 CMRR 有所改善，因此可以測量快速共模信號。但是，在測量設置中需要采取一些額外的預防措施；否則，CMRR 將jiang被bei破po壞huai。探tan頭tou同tong軸zhou輸shu入ru中zhong的de中zhong心xin導dao體ti需xu要yao受shou到dao保bao護hu，免mian受shou外wai部bu電dian場chang的de影ying響xiang
，因yin此ci
，盡jin量liang縮suo短duan未wei屏ping蔽bi同tong軸zhou電dian纜lan中zhong中zhong心xin導dao體ti的de長chang度du非fei常chang重zhong要yao。

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