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技術(shù)文章
一、概述
光隔離探頭為滿足以碳化硅、氮化鎵為代表的半導(dǎo)體材料測(cè)試要求，在測(cè)量系統(tǒng)和 DUT 之間實(shí)現(xiàn)電隔離，降低共模干擾，采用了高性能的激光器光纖信號(hào)傳輸系統(tǒng)（激光供電/電池供電），保證高共模抑制比，多量程設(shè)計(jì)（衰減器），可精確測(cè)量2.5V ~ 2500V差分電壓，高達(dá)1GHz的帶寬，隔離電壓達(dá)60kV。
二、特點(diǎn)
（1）激光供電，可以不間斷工作
（2）在線校準(zhǔn)調(diào)零，無(wú)需斷開(kāi)與被測(cè)設(shè)備的連接
（3）多種衰減器可選，滿足不同電壓的測(cè)量需求
（4）高頻下高共模抑制比
（5）帶寬高達(dá) 1GHz
（6）隔離電壓 60kV
（7）高穩(wěn)定度，低溫漂
（8）更小的體積，更安靜的工作噪聲
三、應(yīng)用
可廣泛用于開(kāi)關(guān)電源、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、新能源逆變器、變頻器、照明電源、變頻家電和其它電氣功率裝置等的研發(fā)、調(diào)試或檢修工作中。
（1）浮地信號(hào)測(cè)試
（2）測(cè)量 Si/SiC/GaN 等功率器件的柵極電壓驅(qū)動(dòng)
（3）高共模電壓情況下的差模小信號(hào)測(cè)量
四、電氣規(guī)格
（1）OP6000A系列 （電池供電）
| 型號(hào) | OP6031A | OP6033A | OP6035A | ||
| 帶寬(-3dB) | 150MHz | 300MHz | 500MHz | ||
| 上升時(shí)間 | ≤3.5ns | ≤1.8ns | ≤0.7ns | ||
| 精度 | ≤±2%（0~40℃） | ||||
| 量程選擇(衰減比) | 20X(標(biāo)配) 2X(選件) 500X(選件) 2000X(選件) | ||||
差分測(cè)量電壓 (DC + Peak AC) | ±30V | ±3V | ±500V | ±2500V | |
隔離電壓 (DC + Peak AC) | ±60kV | ||||
| 輸入阻抗 | 2X | 1MΩ//16pF | |||
| 20X | 1MΩ//6pF | ||||
| 500X | 10MΩ//3pF | ||||
| 2000X | 10MΩ//3pF | ||||
| 延時(shí)時(shí)間 | 主機(jī) | 18ns | |||
| BNC(1m) | 5ns | ||||
| CMRR 典型值 | DC~100Hz | 180dB | |||
| 1MHz-10MHz | 160dB | ||||
| 10MHz-150MHz | 150dB | ||||
| 150MHz-300MHz | 140dB | ||||
| 350MHz-500MHz | 120dB | ||||
| 主機(jī)噪聲(Vrms)典型值 | 1.5mV | 2.5mV | 7.5mV | ||
| 前端充電電池 | 容量 | 兩塊 7.4V/950mA | |||
工作 時(shí)間 | 8h | ||||
低電壓 報(bào)警點(diǎn) | 7V | ||||
| 后端供電 | USB 5V/1A | ||||
| 自動(dòng)調(diào)零 | 有 | ||||
| 終端負(fù)載要求 | ≥100kΩ | ||||
| 工作溫度 | 0℃～50℃ | ||||
| 存儲(chǔ)溫度 | -30℃～70℃ | ||||
| 工作濕度 | ≤85%RH | ||||
| 存儲(chǔ)濕度 | ≤90%RH | ||||
| 工作海拔高度 | 3000m | ||||
| 存儲(chǔ)海拔高度 | 12000m | ||||
| 衰減器長(zhǎng)度 | 約 200mm | ||||
| 光纜長(zhǎng)度 | 約 1.4 米 | ||||
| BNC 輸出線(CK-310) | 約 1 米 | ||||
| 探頭重量 | 約 350g | ||||
（2）OPB6000系列 （電池供電）
| 型號(hào) | OPB6015 | OPB6035 | OPB6050 | OPB6080 | OPB6100 |
| 帶寬(-3dB) | 150MHz | 350MHz | 500MHz | 800MHz | 1GHz |
| 上升時(shí)間 | ≤2.3ns | ≤1.0ns | ≤0.7ns | ≤0.43ns | ≤0.35ns |
| 終端負(fù)載 | 1MΩ | 50Ω | |||
| 輸出電壓范圍 | ±1.25V | ±0.5V | |||
| 主機(jī)噪聲(Vrms)典型值 | 2mV | 1mV | |||
| 直流精度 | ≤±1% | ||||
| 隔離電壓(DC + Peak AC) | ±60kV | ||||
| 主機(jī)延時(shí) | 13ns | ||||
| CMRR典型值（使用標(biāo)配衰減器） OPB6015/OPB6035標(biāo)配20X衰減器 OPB6050/OPB6080/OPB6100 標(biāo)配50X衰減器 | DC-10MHz:160dB 10MHz-100MHz:110dB 100MHz-300MHz:100dB 300MHz-500MHz:90dB 500MHz-800MHz:80dB 800MHz-1000MHz:70dB | ||||
| 衰減器規(guī)格 | OPB6015/OPB6035： 2X、5X、10X、20X、50X、100X 200X、500X、1000X、2000X | ||||
OPB6050/OPB6080/OPB6100： 5X、10X、20X、50X、100X、200X 500X、1000X、2000X、5000X | |||||
| 供電 | 前端：電池供電，工作時(shí)間約 8 小時(shí) 后端：USB 5V/2A | ||||
| 自動(dòng)校準(zhǔn) | 有 | ||||
| 光纜長(zhǎng)度 | 約 2 米 | ||||
（3）OPL6000系列（激光供電）
| 型號(hào) | OPL6015 | OPL6035 | OPL6050 | OPL6080 | OPL6100 |
| 帶寬(-3dB) | 150MHz | 350MHz | 500MHz | 800MHz | 1GHz |
| 上升時(shí)間 | ≤2.3ns | ≤1.0ns | ≤0.7ns | ≤0.43ns | ≤0.35ns |
| 終端負(fù)載 | 1MΩ | 50Ω | |||
| 輸出電壓范圍 | ±1.25V | ±0.5V | |||
| 主機(jī)噪聲(Vrms)典型值 | 2mV | 1mV | |||
| 直流精度 | ≤±1% | ||||
| 隔離電壓(DC + Peak AC) | ±60kV | ||||
| 主機(jī)延時(shí) | 13ns | ||||
| CMRR典型值（使用標(biāo)配衰減器） OPL6015/OPL6035標(biāo)配20X衰減器 OPL6050/OPL6080/OPL6100 標(biāo)配50X衰減器 | DC-10MHz:160dB 10MHz-100MHz:100dB 100MHz-300MHz:90dB 300MHz-500MHz:80dB 500MHz-800MHz:70dB 800MHz-1000MHz:60dB | ||||
| 衰減器規(guī)格 | OPL6015/OPL6035： 2X、5X、10X、20X、50X、100X 200X、500X、1000X、2000X | ||||
OPL6050/OPL6080/OPL6100： 5X、10X、20X、50X、100X、200X 500X、1000X、2000X、5000X | |||||
| 供電 | USB 5V/2A | ||||
| 自動(dòng)校準(zhǔn) | 有 | ||||
| 光纜長(zhǎng)度 | 約 2 米 | ||||
五、操作步驟
（1）測(cè)試前用戶應(yīng)估計(jì)被測(cè)電壓幅值，插入合適的衰減器，產(chǎn)品標(biāo)配 20X 衰減器。(衰減器有 20X 和 2X，500X，2000X/5000X可選，用戶可以根據(jù)被測(cè)的信號(hào)大小選擇合適的衰減器)打開(kāi)電光發(fā)射器的開(kāi)關(guān)，指示燈亮。
（2）插入 5V USB 電源到后端光電接收器，后端盒的指示燈點(diǎn)亮，探頭后端開(kāi)始工作。
（3）連接好探頭后端和示波器之間的 BNC 信號(hào)線，根據(jù)衰減比設(shè)置好示波器或者其它測(cè)量?jī)x器的衰減比例；根據(jù)被測(cè)電壓的大小，調(diào)整好示波器的靈敏度。
（4）把衰減器的 SSMB 插頭插入被測(cè)電路的 SSMB 插座。
（5）接通被測(cè)電路的電源，開(kāi)始測(cè)量。
（6）測(cè)試時(shí)探頭前端盒應(yīng)盡量架空，盡量遠(yuǎn)離高壓脈沖電路以減小對(duì)探頭的干擾。
（7）由于探頭前端是和被測(cè)電路的高壓直接相連的，所以測(cè)試完畢后必須先關(guān)閉被測(cè)電路電源，然后才能取下探頭。
（8）為了能夠更好的節(jié)省電池電量，在探頭不使用時(shí)，使開(kāi)關(guān)處于 OFF 狀態(tài)。
（9）當(dāng)前端盒的電量指示燈為黃色時(shí)請(qǐng)及時(shí)充電。
（10）當(dāng)測(cè)量具有較高浮地電壓的信號(hào)時(shí)，身體的任意部位不要觸摸探頭前端盒。
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