探测点：了解低频响应

交流耦合和直流抑制模式的实践

在查看直流电源轨的噪声和/或纹波时，对示波器输入进行交流耦合或使用具有直流抑制功能的探头的做法非常常见。每当直流偏移不足时，用户通常会选择使用交流耦合或直流抑制设置。随着对清洁电源的关注，我们发现用户比以往任何时候都更有兴趣了解其电源的电压和噪声特性。

探索交流耦合和直流抑制模式

这篇文章探讨了使用交流耦合或直流抑制模式的一些可能意想不到或未知的特性，以及它们最终可能导致错误结论的原因。从功能上讲，当我们考虑这两种模式时，我们可以想象将一个电容器与示波器的输入串联，从而想象这会如何影响低频响应。更常见的是，当我们考虑探头和示波器时，我们会关注高频响应和滚降特性，而忽略低频行为。

请注意，本文中描述的数字代表实验结果，并不代表实际保证的规格。上图比较了几种设置的低频响应并说明了差异。

在第一幅图的上面图表中，出于实用目的，我选择 1 Hz 作为低频极限，100 kHz 作为高限，因为所有探头在 100 kHz 以上的表现都类似。下表提供了更多详细信息，并显示了使用每种不同探测/设置的测量 3dB 带宽。

使用 MSO68B 示波器上的功率测量和分析选项(PWR)中包含的 FRA(频率响应分析)工具收集数据 ，并结合 AFG31000 系列任意/函数发生器执行频率扫描。数据从示波器应用程序导出到 CSV，然后导入 Excel 进行绘图和分析。除了6 系列 B MSO外， 4 系列 B MSO 和5 系列 B MSO示波器上也提供 PWR 套件 。

我发现示波器 (MSO68B) 的 AC 耦合模式滚降已公布的规格为 < 10Hz，因此测量的 7 Hz 符合要求。使用 TPP1000 时也是如此，低频 3dB 点应为 <1Hz。我没有找到 TPR1000 或 TDP1000 探头的任何低频响应规格。

最近，我有一个应用，客户最关心的是 <5Hz 范围内的电源轨噪声。解决方案有很多相互矛盾的选择。交流耦合模式下的 TPP1000 覆盖了低频，但 10X 衰减对测量的本底噪声不利。1X 模式下的 P6247 历来是电源轨噪声的良好选择，但它的滚降和传统设计略微嘈杂，使其不可接受。

TPR1000 电源轨探头在直流耦合模式下工作良好，满足了客户 < 5 Hz 的要求，但可以看出选择直流抑制模式(如表 1 所示)可能会产生误导性结果。TPR1000 的一个强大功能是其较大的(+/- 60 V)偏移范围，允许其将大范围的直流归零，而不是使用直流抑制。还请记住，TPR 探头对信号的交流部分进行加载的方式与其他探头不同。

概括

了解测量系统的低频响应对于许多测量来说至关重要，特别是对于功率和噪声应用。

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审核编辑 黄宇