宽带隙 (WBG) 功率器件
，例如氮化镓和碳化硅，可以在几纳秒内切换高电压。由于 dV/dt 高
，WBG 功率器件会产生包含高频谐波的波形
，因此在必须进行精确测量时，这对设计人员提出了独特的挑战。

　　一种称为 SigOFIT 的光纤隔离示波器探头
，可以对工作电压高达 60 kV
、频率高达 1 GHz 的设备进行测量

。

　　借助这种隔离探头(探头尖端和示波器之间没有导电路径)
，Micsig 满足了基于WBG 半导体的高压电力电子开发的需求
，带宽高达 1 GHz，上升时间低至 350 ps。这些探头有助于确保在这些先进半导体技术的挑战性工作条件下测量既可靠又安全。

图1

　　光纤隔离示波器探头的优点

　　光纤隔离示波器探头(也称为光隔离探头或光纤探头)在电子测试和测量场景中具有多种优势。以下是光纤隔离示波器探头的一些主要优势：

　　测量仪器(示波器)与被测设备(DUT)之间的电气隔离
。这种隔离可防止接地环路，并消除不必要的电气干扰的风险，这些干扰可能会扭曲测量结果或损坏敏感元件。

　　高带宽
。光纤可以传输具有高带宽能力的信号，从而可以精确测量高频信号，而不会出现明显的信号衰减。

　　耐高压。与传统电探头相比
，光纤探头可以耐受更高的电压差。

　　抗噪性
。通过光纤进行电气隔离可最大程度地降低对电磁干扰 (EMI) 的敏感性，从而实现更清晰、更准确的测量。

　　操作员安全。光纤隔离可防止仪器和被测设备之间可能有害的高压电流流动。这在使用高压或高功率电路时尤其重要
。

　　此外，与传统电缆相比，光纤可以跨越更长的距离而不会导致信号衰减
，并且对 DUT 的负载影响最小。传统电探头会引入电容和电阻，从而改变被测电路的行为
。光纤探头可以缓解这个问题，从而更准确地表示电路的行为。

　　如图 1 所示，SigOFIT 探头的示波器端和探头头部通过光纤连接，信号的模拟光学表示沿着光纤传输到示波器端

，而电力则通过激光传输到头部。

　　探头前端的放大器通过SMA接头将1M并联10pF的电流送到探头尖端，探头尖端有10倍至2000倍的倍率可供选择
，用于连接目标信号，信号接口电容为3pF
，2000倍时为1pF，与只能测试高压信号的传统差分探头不同，SigOFIT探头可以搭配各种衰减器尖端
，测试±1.25V至±2500V的差模信号，实现全范围输出，信噪比极高

。

　　由于信号和电力传输是电气隔离的
，最大共模耐受电压为 60 kV。该公司声称，SigOFIT 仪器在 100 MHz 时提供 112 dB 的高共模抑制比 (CMRR)
，在 500 MHz 时提供 100 dB 以上的高共模抑制比 (CMRR)。

　　CMRR 可以测量设备抑制不需要的共模信号并准确放大所需差分信号的能力，因此它非常重要，原因如下
：

　　噪声抑制：不需要的共模噪声和干扰可以耦合到信号和地上。CMRR 有助于确保此类噪声被抑制或衰减，从而使仪器能够准确捕获和测量感兴趣的差分信号。

　　准确性
：CMRR 最大限度地减少了共模噪声的影响，否则共模噪声可能会扭曲测量结果
。

　　平衡和差分信号处理
：CMRR 在差分信号处理和平衡电路中尤为重要，可确保设备放大两个信号之间的差异，同时抑制共模分量。

　　最小化失真：共模信号会导致测量设备失真
，影响线性度和保真度。高 CMRR 有助于防止失真并保持测量信号的完整性。

　　SigOFIT探头直流增益精度高于1%，探头幅频特性优异，预热后零点漂移小于500µV，范围内最高本底噪声为1.41mVrms。

　　SigOFIT 是最新一代半导体测试和测量的最佳选择。由于其测试引线短且采用同轴电缆传输，SigOFIT 探头的输入电容小于 3 pF，因此是测试基于GaN 和 SIC等 WBG 材料的功率器件的极其可靠的工具。

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