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已解决

看高压MOS的STRESS应该用无源探头,还是差分探头

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夜雨雨夜
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高级工程师
  • 2019-8-8 09:28:45
10问答币
看泰克的示波器技术文档,说无源探头不适合测高速度的波形。
但是实际我们有300Mhz的高压无源探头,和带宽300Mhz的差分探头。


我们该用什么探头。无源探头使用的时候使用隔离变压器,不接地线。测试结果无源探头尖峰更大。
是干扰还是真实结果。




通用无源探头不能精
确测量具有非常快的上升时间的信号。 还可能会将干扰引入敏感电路。
信号时钟速率和边缘速度需要稳定的上升沿,这需要更高速度和更少负
载影响的探头。在测量高速和/或差分信号时,高速有源和差分探头是
理想的解决方法
有源和差分探头
随着信号速度的快速增长和低电压逻辑日益普遍,要获得精确的测量结
果越来越困难。信号保真度和设备负载成为关键问题。高速环境中完整
的测量方案也包括, 为匹配示波器性能提供高速、高保真度的探头方案
(如图
42)。
有源和差分探头专门针对集成电路开发,在访问和传输到示波器的过程
中, 它们能够保护信号, 以确保信号完整性。 为测量具有快速上升时间
的信号,使用有源或差分探头可达到更为精确的结果。




1648570965.jpg

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举例来说,tek的500M无源探头P6139的输入电容是8pF。你贴出的这个图片上,双线对地的电容10pF,大概等效到双线之间的电容可以认为是5pF,也是比较大的。 你这个探头带宽只有70MHz,带宽是不太够的。我个人看法是,测电压应力时示波器及探头的带宽最好能达到200MHz以上。最近做电源的体会,MOSFET的关断噪声是可以达到200M的。带宽不足,测量的应力结果会偏小。 运算放大器的关键指标之一是输出的压摆率,与有源探头的rise time这 ...
Preston
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  • 2019-8-8 17:47:54
 
对开关电源,只要探头带宽差不多,接线方式合理,测量结果应该也是接近的。差分探头的额外优势是对测量信号有更好的共模抑制比。

你截图中说的有源、无源探头的差别,个人看法主要是在输入电容上面。普通无源探头的输入电容可能有5pF以上,高速有源探头的输入电容可以小于1pF,带宽可以大于1GHz。但是这种高速探头并不是测量开关电源常用的高压差分探头,其输入电压通常较低,只有几伏到几十伏。
夜雨雨夜
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-9 08:36:16
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如果无源探头输入电容那么大,的确差异较大,手头上有一个差分探头的手册,输入电容10pF,但这个电容是共模电容,差模没有说明。
现在公司测量都是说用无源高压测stress,真实测试出来结果差40V,尤其是尖峰明显比差分探头高。这个无法理解。

还有参数中有一个Rise time,这个是能侦测到的上升时间?
webwxgetmsgimg.jpg
Preston
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-9 10:28:35
  • 倒数9
 
举例来说,tek的500M无源探头P6139的输入电容是8pF。你贴出的这个图片上,双线对地的电容10pF,大概等效到双线之间的电容可以认为是5pF,也是比较大的。

你这个探头带宽只有70MHz,带宽是不太够的。我个人看法是,测电压应力时示波器及探头的带宽最好能达到200MHz以上。最近做电源的体会,MOSFET的关断噪声是可以达到200M的。带宽不足,测量的应力结果会偏小。

运算放大器的关键指标之一是输出的压摆率,与有源探头的rise time这个指标应该是关联的。是与带宽独立的一个衡量响应的指标。

而你主帖中提到的高速探头,实际是指下面链接里的这种:
https://www.tek.com/datasheet/differential-probes

夜雨雨夜
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高级工程师
  • 2019-8-9 11:03:58
  • 倒数8
 
公司用的探头是横河的701944,带宽250M,差分是100Mhz
他们家没有200M以上的高速高压的差分探头,如果从这个角度看,测试stress如果需要用200M以上,的确无源会更好一些。
rise time 他们家的无源是900ps,有源没有给出来。



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夜雨雨夜
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高级工程师
  • 2019-8-9 11:06:47
  • 倒数7
 
还有一个问题,探头的电压降额曲线,我们使用的时候测试stress,又是一个高压,但是你降额,在100M以上,电压值肯定是低于我们的stress的,那这个是否意味着我们就无法测量了。
捕获.PNG
Preston
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副总工程师
  • 2019-8-9 11:40:54
  • 倒数5
 
这个电压降额曲线我不了解其机理。也可能与上面的rise time有关,因为同样频率的信号,其幅度变高时的电压变化速率也是变高的。
也许也和绝缘材料的某些特性有关,我就不太懂了。如果有条件接触原厂技术支持的话,可以咨询一下这个问题。
夜雨雨夜
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高级工程师
  • 2019-8-11 17:19:22
  • 倒数4
 
了解,还有一个问题,就是测试stress的带宽200Mhz是怎么来的,是不是认为stress上升时间作为带宽,还是的波形FFT来确认的,现在的C7的管子时间更快了,是否需要带宽更高。
捕获.PNG
Preston
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LV8
副总工程师
  • 2019-8-12 08:30:30
  • 倒数3
 
我在之前的项目中,确实在某些位置观察到200MHz左右的振荡,并且这个噪声产生了一些较严重的后果。
通常,由于寄生电容的存在,观察到的D-S电压变化率低于对应的电流变化率。电流变化产生的噪声带宽更高。
夜雨雨夜
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LV6
高级工程师
  • 2019-8-12 08:51:38
  • 倒数2
 
了解,请问是使用大于200M的差分探头测的吗?无源那么高频的会不会是干扰。
Preston
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副总工程师
最新回复
  • 2019-8-12 10:56:13
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用无源探头和上面那种tek的1G差分探头都测过,差别不是太大。可以确认不是探头被干扰。
夜雨雨夜
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  • 2019-8-9 11:07:51
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沧海一粒
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初级工程师
  • 2019-8-8 23:10:03
 
有差分探头就用差分探头,没有差分探头用无源的近似也可以
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