在宽禁带半导体、电源产品、车载驱动等高速/高压电路中，「信号测量」从来不是一件轻松的事——尤其是面对浮地节点、强电快速切换、EMI 辐射干扰等复杂情况，哪怕加个探头，也很可能直接改写波形。

许多工程师在测量过程中，会不断遇到这些典型痛点：

采不到真实波形，振铃太多，误差过大

差分探头一旦接错，轻则不稳定，重则烧仪器

测高边驱动信号时干扰强，数据飘得离谱

探头线过长，“变身天线”，干扰越测越清晰

测试间歇经常做绝缘 + 地线反复搭拆，操作繁琐

传统差分探头虽然够“通用”，但在高速、大电压、浮地条件下的复杂环境中，漏洞已经变得越来越明显。

🎯 问题的本质，是缺乏“真正电隔离”的能力。

🔧 基础原理：隔离 VS 非隔离

差分探头的本质是测两点电位差。当被测信号两端都不接地（浮地）时，没有真正隔断高压电路和测试仪器之间的能量耦合，使得：

共模干扰大，干扰高频噪声直接耦合进测量通道

地回路可能形成闭环，自带振荡源

差分信号不稳定，频谱左右抖动

安全隐患在某些状态下也不可忽视

📦 光电隔离探头的出现，就是为了解决这些本质问题。

🛠 RIGOL PIA1000 系列光电隔离探头——用发光取代导通，用光纤实现“硬隔离”

PIA1000 系列光电隔离探头，采用独立 E-O（电-光）与 O-E（光-电）模块，将测试信号进行光化传输，实现在物理上真正意义的高压隔离。其优势非常明确：

CMRR（共模抑制能力）近直流频段可达到 –180 dB，1 GHz时仍可达 –108 dB

系统隔离电压能力最高可达 85 kV（与整机系统绝缘有关）

支持多种衰减器切换，覆盖数十伏到几千伏的测量场景

使用 MCX/MMCX 接头，大量减少信号路径长度，极大抑制噪声拾取

纯光传输，没有闭环地线结构，从原理上杜绝死机、漂移、旁路振荡

🧪 应用案例 1：GaN Vgs 测量（快速开通信号）

GaN 常用于高频、高速切换场合，其栅极信号波形极为敏感。

在实际测试中，我们选用一条加有衰减器的光隔离探头线缆，焊MCX接口直接接在MOSFET Gate引脚 ≥ 最短路径，防干扰。

对比效果如下：

通道1差分探头：存在严重振铃、波形边缘模糊

通道2光电隔离探头：波形整齐，快速、无明显噪声干扰

这说明，常态“信号模糊”，不一定是电路问题，探头选用不当也是诱因！

🧪 案例 2：SiC功率器件双脉冲驱动测试

测试条件：Vce = 500 V 高边 + 下桥臂结构。

传统差分探头在开关波段中表现为：

主脉冲波型边缘带明显振铃（特别是上升/下降时）

两段切换点不能准确认知，影响失效判断逻辑

使用 PIA1000 进行对照时：

响应波形更清晰，即使有轻微共振，也为“外部干扰”被动耦合（非设备本身误差）

相同环境下振铃幅值下降超 60%

🎯 适用典型场景包括：

电动车高压电驱信号测试

SiC / GaN 栅极驱动 Vgs / Vce 测试

高边电路浮地信号测量

EMI / ESD 测试中对强干扰信号捕获

电力电子领域的隔离测量

📌 总结说一句：

在复杂的电力 + 高频 + 干扰环境中，测得准才叫“测试”，安全 + 抗干扰才叫“专业”。

RIGOL PIA1000 系列探头通过光隔离结构把这些基础保障能力落到真实场景中，从根本上改变了我们对“高压信号能不能测清楚”的认知。

现在很多工程团队，已不再问“能不能测”，而是“测哪组先”。

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