新型IsoVu™ 隔离电流探头为电流测量带来全新维度

示波器测量电流的常见方法包括使用电流互感器、罗氏线圈和霍尔效应钳式探头。按规格要求使用时，**磁探头的测量结果非常准确。因为不需要破坏原有电路，因此用于测量在电线或测试回路中流动的电流也很方便。然而，磁探头存在一些固有的局限性。在本文中，作者将介绍针对基于分流器进行电流测量而优化的探头属性，并探讨 IsoVuTM隔离电流探头特别适用的两种应用。

如上所述，使用磁探头测量时需要一根线圈。由于物理限制或电路的敏感性，有时无法使用这种线圈。由于磁性材料的特性，即使是**钳式电流探头，带宽也被限制在 100 MHz 左右。尽管人们可能会认为非接触式探头不会影响电路性能，但磁探头插入阻抗的意外影响却让许多工程师困惑不已，因为该阻抗在全带宽下可能接近 1 Ω。

图 1当有电线或测试环路可用、插入电感可以容忍且带宽限制在 100 MHz 左右时，使用示波器钳式交流/直流电流探头非常方便。但在无法满足此类要求时，工程师往往选择分流电阻器。分流探头就是为此目的而设计的。

由于上述限制，许多工程师转向使用精密分流电阻器或电流观察电阻器 (CVR)。电压探头用于测量分流器两端的电压降，欧姆定律则用于计算电流。当分流电阻器的一端接地时，共模电压不会成为主要问题。但当分流电阻器处于浮地状态时，则可能会暴露在较高的共模电压下。探头必须经过专门设计，以承受类电压而不受损，并能够抑制输出共模信号。

无源探头和差分探头设计用于检测高阻抗负载，它们具有高输入阻抗，以减少对被测设备的负载影响。差分探头的输入阻抗约为 100 kΩ，大多数无源探头的输入阻抗约为 10 MΩ，不过也有的输入阻抗为 1 MΩ 或 2 MΩ (TPP0502)。理想的分流电阻器是一种低阻抗装置。由于分流阻抗极低，因此无法使用高阻抗探头。事实上，任何通过高阻抗探头的噪声电流都会增加示波器的噪声电压。

新型 IsoVu 隔离电流探头专门优化了使用分流电阻器的电流测量，即使在分流电阻器未接地且受到显著共模电压影响的情况下，也能准确测量电流。新型 IsoVu 隔离电流探头具有以下主要特点：

• 高带宽。与罗氏线圈和霍尔效应电流探头不同的是，TICP 电流探头与高性能分流器或 CVR结合使用时，可以实现从直流到数百兆赫范围的电流测量。有三种型号可选，带宽分别为 250 MHz、500 MHz 和 1 GHz，您可以根据自己的应用和预算进行选择。
• 探头**和示波器之间的完全射频隔离消除了接地环路，有助于在 1 MHz 时提供高达 90 dB 的出色共模抑制 (CMRR)，从而大幅降低共模噪声。
• 低噪声和高共模抑制。专为电流分流器的低噪声测量而设计，特别适用于电源电路的浮地部分。
• 在测量分流器等两端的低电压 (+/- 0.5 V) 时，具有低衰减和低输入阻抗 (50Ω) 的特性，这意味着可将噪声限制在 4.7 nV/√Hz 以下（1 GHz 时小于 150 μV）。
• 所有**和配件均旨在控制噪声。
• 可通过 TekVPI™ 接口连接至泰克 4、5 和 6 系列 MSO 示波器，该接口可以自动检测和配置探头和探头**。

高保真电流测量为下一代电源转换器提供洞察力

图 2在半桥功率转换器高边进行双脉冲测试时，如果使用串联电阻，IsoVu隔离电流探头由于具有高共模电压范围和高共模抑制比而能够提供准确的测量结果。

新型 IsoVu 电流探头兼具高带宽和高共模抑制，可在碳化硅和氮化镓电源转换器中提供准确的电流测量

快速开关场效应晶体管的带宽

碳化硅场效应晶体管的漏极电流上升和下降时间约为 10 纳秒。如果我们将这个时间转换为带宽，使用一阶滚降模型来计算，那么边缘的带宽是 0.35/10 ns = 35 MHz。为了准确测量边缘上的任何振荡和失真，测量系统的带宽应该明显大于该值。因此，分流电阻器、探头和示波器的组合应具有 200 MHz 或更高的带宽。传统的电流测量技术，例如电流互感器（Pearson CT 等）、罗氏线圈和霍尔效应探头，测量能力限制在约 100 MHz。使用这些常见的电流探头严重限制了观察高频分量的能力。

TICP 探头提供了所需的带宽，能够准确捕捉宽带隙开关器件的快速上升沿，其可用带宽高达 1 GHz。