IsoVu 隔離電流探棒

TICP100、TICP050、TICP025 產品規格表

概要

IsoVu™ 隔離電流探棒，為電流量測提供優異頻寬、雜訊抑制、精確度且操作簡便。

完整的伽凡尼隔離可消除接地迴路，並帶來非常高的共模互斥效能。在 1X 配置中，探棒的 50 Ω 輸入可提供低於 4.7 nV/√Hz 的極低雜訊，適用於在分流器上進行精確量測。探棒提供各種衰減探棒頭，可擴充差動電壓範圍。視所使用的分流器而定，探棒可執行電流量測的範圍從低功率行動設計的微安培 (µA)，到工業與行動系統的數百安培皆有可能。

主要效能規格和功能

探棒頭和示波器之間的伽凡尼隔離
共有三種頻寬：1 GHz、500 MHz 和 250 MHz
廣泛電流量測範圍取決於 1X、10X 或 100X 探棒頭使用的分流器
雜訊 <4.70 nV / √Hz (在 20 MHz 時，<21 μVRMS)
在 1 MHz 時最高可達 90 dB CMRR
最大共模電壓：1800V；適用於污染度 1 的環境；暫態位準最大值不超過 5kVpk
1.5% 直流增益精確度
相容於 4、5 和 6 系列 MSO 儀器，包括最新的 B 型號
TekVPI™ 介面可供從示波器前面板或程式設計介面，進行控制和探棒配置
適用環境箱 (溫度範圍為 -40ºC 至 +125ºC) 的電流量測選用探棒頭

主要應用

探棒頭可擴充量測範圍、最小化繁瑣作業並減少雜訊

IsoVu 隔離電流探棒非常適合低電流和高電流量測，因為這些量測如果使用感應器型箝式示波器探棒，則會難以或不可能進行。有了三種不同的衰減探棒頭，您便能根據分流器電阻及其額定功率，輕鬆量測廣泛的電流範圍。

探棒專為提供高效能電流量測而設計，同時具備便利的連接能力。探棒頭配有 MMCX 和 SMA 接頭，可確保適當接地和屏蔽，這對於最小化雜訊、接地迴路以及確保正確電流量測而言，至關重要。這些探棒頭可以直接連接到大部分市售的分流器，但您也可以使用適當的轉接器，來連接探棒頭及其分流器。

探棒頭使用獨特的雙向式 IsoConnect™ 介面連接至探棒主體，可讓您以卡扣方式連接探棒，不必擔心弄錯方向。專為提供彈性而設計的探棒頭具備稍微彎曲的半徑，因此有助於在狹小空間內進行連接。標準探棒包含三腳架轉接器和支架，以便於在測試準備環境中進行放置和定位。

電流分流器量測

有兩種方法可在測試系統中量測電流。第一個方法是感應電導體周圍的電場，並將其轉換為代表電流的訊號。大部分的箝式電流探棒或羅可夫斯基線圈皆採用此方法。第二個方法是使用歐姆定律來量測電流。使用者可以透過量測整個精密分流器電阻器的電壓降來量測電流，IsoVu 隔離電流探棒即採用此方法。

電流分流器或電流檢視電阻器 (CVR) 通常具備大範圍的頻率響應，可針對各種頻率的頻譜準確量測交流和直流電流。而且，其外型輕巧，完全不佔空間，更能輕鬆整合至現有電路。雖然分流器電阻器必須設計整合至 PCB 中且會因此造成電壓降，但相較於感應器型電流量測，仍可提供幾個關鍵優勢，包括高精確度、大幅降低失真以及低干擾等。

絕緣可用於浮接量測，且雜訊極低

IsoVu 隔離電流探棒可讓您超越傳統限制，在示波器上進行更精確的動態電流量測。

與變壓器、羅可夫斯基或霍爾效應電流探棒不同的是，IsoVu 隔離電流探棒可搭配高效能分流器或 CVR 使用，以便進行從直流電到數百 MHz 的量測。探棒頭和示波器之間的完整 RF 絕緣會消除接地迴路，有助於提供優異的共模互斥 (CMRR)，在 1MHz 時可高達 90dB，進而大幅降低共模雜訊。在各個分流器量測低電壓 (±0.5V) 時，低衰減和低輸入阻抗 (50 Ω)，可將雜訊影響限制為低於 4.7nV/√Hz 的雜訊影響 (在 1GHz 時 <150µV)。

使用極端溫度探棒頭，進行環境溫度範圍以外的測試

極端溫度 (ET) 探棒頭，可在 -40°C 至 +125°C 的寬溫範圍內進行電流量測。可供選配的六英呎探棒頭纜線，可在置於恆溫箱內的 DUT 與放在箱外的 Tektronix 示波器及隔離電流探棒之間，提供極為方便的連接能力。這些纜線提供三種衰減設定，帶來相當優異的頻寬效能，最高可達 700 MHz。

在高功率系統中量測高傳真度電流

IsoVu 隔離電流探棒為您提供所需頻寬，以精準查看寬能隙 (WBG) 交換式裝置的快速上升時間。這可讓您在高功率 SiC 和 GaN 電源轉換器中，精準量測動態電流。本系列碳棒不僅可輔助具開創性的 IsoVu 隔離電壓探棒，更能為電流量測帶來相似的優異絕緣效能。絕緣可消除接地迴路，並有助於進行精準的電壓端排道電流量測 (Ids)。

在低功率系統中量測低電流

IsoVu 隔離電流探棒具備的頻寬可用於量測特定系統活動期間的電流消耗，以及從休眠到使用中狀態的轉換。低雜訊架構對於跨分流器精確量測低電流而言至關重要。這些探棒的共模額定電壓高於大多數的差動探棒，因此可在較高的電壓電力軌上，進行電流分流器量測。搭配 6 系列 MSO 的低雜訊功能使用時，整體系統可提供低雜訊效能，以有效量測電力軌電流。

使用寬頻分流器量測電流

大多數商用電流分流器頂多在幾十兆赫茲的低頻寬範圍內運作。超過此頻寬範圍後，其寄生電感效應便會開始作用，進而影響電流量測，使其失去準確量測的實用價值。

適用於 IsoVu™ 隔離電流探棒的寬頻分流器可提供業界領先的電流量測能力，其頻寬高達 250 MHz (這是大多數市售分流器頻寬的五倍以上)，同時具備平滑的滾降特性、高共模互斥比和低雜訊。

除了頻率補償外，板載溫度補償還能在整個操作溫度範圍內保持增益平坦。寬頻分流器可作為防止突波電壓和過電流的第一道防線。整合式保險絲、火花隙和隔離功能協同工作，可在具挑戰性的測試條件下保護設備。

這些隨插即用的智慧型分流器可與 Tektronix 示波器整合以進行電流量測，並能自動設定單位與垂直刻度，確保在最低雜訊位準下進行量測。它們透過業界標準的方形接腳連接至 DUT。

這些創新的寬頻分流器與 Tektronix 示波器、軟體及隔離電流探棒結合使用，能夠精確量測嵌入式設計、高效能運算系統，以及任何需要高精確度、高頻寬電流量測之應用中的待機與操作電流。

規格

除非另有註明，否則所有規格皆為典型且適用於所有型號。

探棒和探棒頭概要

IsoVu 隔離電流探棒概要

特性	TICP100	TICP050	TICP025
頻寬	1 GHz	500 MHz	250 MHz
上升時間	400 ps	700 ps	1.4 ns
直流增益精確度	±1.5%
最大共模電壓	1800 V；適用於污染度 1 的環境；暫態位準最大值不超過 5kVpk
	1300 V；污染度 2；暫態位準最大值不超過 5kVpk
	600 V 適用於 CAT III；污染度 2
	1000 V 適用於 CAT II；污染度 2
RMS 雜訊頻譜密度	4.70 nV / √Hz (在 20 MHz 時，<21 μVRMS)
探棒纜線長度	2 公尺

TICS 寬頻分流器概要

特性	TICS0005	TICS0050	TICS0500	TICS5000
電阻	5 mΩ	50 mΩ	500 mΩ	5 Ω
頻寬	250 MHz	250 MHz	250 MHz	250 MHz
上升時間	1.6 ns	1.6 ns	1.6 ns	1.6 ns
最大脈波電流 (按電流脈波寬度遞減。請參閱脈波電流曲線圖)	200 A	20 A	2 A	200 mA
最大電流 (A DC)	12 A	4.5 A	1.4 A	200 mA
最小電流 (A) 等於全頻寬下雜訊最低限度的兩倍	30 mA	3 mA	300 μA	30 μA
全頻寬雜訊最低限度 (A RMS)	15 mA	1.5 mA	150 μA	15 μA
動態範圍	±100 A	±10 A	±1 A	±0.1 A
額定功率	0.69W	1.0W
直流增益精確度	<2%
插入電感	含跳線的方形接腳為 2 nH 至 3 nH
	含分流器的方形接腳為 4 nH 至 5 nH
	含分流器的雙絞線配件為 9 nH 至 10 nH
雙軸纜線長度	229 mm (9 in.)
內建保險絲的最大可遮斷電壓額定值為 400 V；超過此電位時，斷開的保險絲元件之間可能會產生電弧，導致電流繼續流通。

輸入電壓範圍，輸入阻抗

差動輸入電壓範圍 + 偏移範圍應不會超過最大可量測輸入電壓。例如，在 TICPSMA 的 ±0.5 V 範圍中，偏移已限制為 ±0.15 V。

探棒頭	差動輸入電壓範圍	偏移範圍	最大可量測輸入電壓 (Vpk)	最大非破壞性差動電壓	輸入阻抗
TICPSMA	±0.5 V	±0.5 V	0.65 V	±3 V；3 VRMS	50 Ω \|\| N.A.
TICPMM1/TICPMM1ET	±0.5 V	±0.5 V	0.65 V	±3 V；3 VRMS	50 Ω \|\| N.A.
TICPMM10/TICPMM10ET	±5 V	±5 V	6.5 V	±15 V；15 VRMS	500 Ω \|\| <3 pF
TICPMM100/TICPMM100ET	±50 V	±50 V	50 V	±60 V；60 VRMS	5000 Ω \|\| <3 pF
完整 ±0.5 V 偏移在 IsoVu 隔離電流探棒的 ±0.125 V 範圍中可用。

雜訊位準 (A RMS)

IsoVu 隔離電流探棒雜訊noise floor (A RMS)

分流器選擇	20 MHz	250 MHz	1 GHz
50 Ω TICP 與分流器一樣	420 nA	1.5 μA	3.0 μA
5 Ω 分流器	4.2 μA	14.9 μA	29.7 μA
1 Ω 分流器	21 μA	74.3 μA	149 μA
500 mΩ 分流器	42 μA	149 μA	297 μA
50 mΩ 分流器	420 μA	1.5 mA	3.0 mA
5 mΩ 分流器	4.2 mA	14.9 mA	29.7 mA
500 μΩ 分流器	42 mA	149 mA	297 mA
50 μΩ 分流器	420 mA	1.5 A	3.0 A
15 μΩ 分流器	1.4 A	5.0 A	9.9 A

寬頻分流器雜訊位準 (A RMS)

分流器選擇	20 MHz	120 MHz	250 MHz
5 Ω (TICS5000)	4.2 μA	10 μA	15 μA
500 mΩ (TICS0500)	42 μA	100 μA	150 μA
50 mΩ (TICS0050)	420 μA	1.0 mA	1.5 mA
5 mΩ (TICS0005)	4.2 mA	10 mA	15 mA
寬頻分流器的雜訊位準取決於 TICP 輸入範圍、頻寬和分流器值。使用 TICP 算出的以上數值位於 ±20 mV 範圍內。

最大可量測電流

最大值取決於分流器額定功率。

IsoVu 隔離電流探棒的最大可量測電流

分流器選擇	TICPMM1	TICPMM10	TICPMM100
50 Ω TICP 與分流器一樣	13 mA	-	-
5 Ω 分流器	130 mA	1.3 A	10 A
1 Ω 分流器	650 mA	6.5 A	50 A
500 mΩ 分流器	1.3 A	13 A	100 A
50 mΩ 分流器	13 A	130 A	1.0 kA
5 mΩ 分流器	130 A	1.3 kA	10 kA
500 μΩ 分流器	1.3 kA	13 kA	100 kA
50 μΩ 分流器	13 kA	130 kA	1000 kA
15 μΩ 分流器	43.3 kA	433.3 kA	3300 kA

寬頻分流器最大可量測電流

分流器選擇	10 μs	1 ms	100 ms	1 s	100 s
5 Ω (TICS5000)	0.2 A	0.2 A	0.2 A	0.2 A	0.2 A
500 mΩ (TICS0500)	2 A	2 A	2 A	1.8 A	1.5 A
50 mΩ (TICS0050)	20 A	20 A	7.6 A	5.7 A	4.6 A
5 mΩ (TICS0005)	195 A	63 A	23 A	16 A	12 A
按電流脈波寬度遞減。脈衝寬度期間是以方波輸入為基準。對於三角波輸入 (例如雙重脈衝測試)，最大脈衝寬度可乘以 3.5。例如，對於峰值達 20A 的雙重脈衝測試，50mΩ 的 TICS 可承受 3.5ms 的斜坡。20A 的方波脈衝僅能維持 1ms。

探棒範圍

針對 TICPSMA 和 TICPMM1 探棒頭發布的數據。如為 10X 或 100X 探棒頭，則分別乘以 10 或 100。

輸入範圍	偏移範圍	RMS 雜訊頻譜密度 (VRMS)	雜訊位準在 20 MHz (VRMS)
±0.5 V	±0.15 V	22.9 nV / √Hz	102.5 µVRMS
±0.35 V	±0.30 V	17.4 nV / √Hz	77.8 µVRMS
±0.25 V	±0.40 V	15.0 nV / √Hz	67.2 µVRMS
±0.175 V	±0.475 V	9.5 nV / √Hz	42.4 µVRMS
±0.125 V	±0.5 V	8.7 nV / √Hz	38.9 µVRMS
±0.09 V	±0.5 V	6.3 nV / √Hz	28.3 µVRMS
±0.065 V	±0.5 V	5.5 nV / √Hz	24.7 µVRMS
±0.045 V	±0.5 V	4.7 nV / √Hz	21.2 µVRMS
±0.03 V	±0.5 V	4.7 nV / √Hz	21.2 µVRMS
±0.02 V	±0.5 V	4.7 nV / √Hz	21.2 µVRMS

寬頻分流器 CMRR

感應器尖端纜線	直流波	1 MHz	100 MHz	250 MHz
5 Ω (TICS5000)	120 dB	105 dB	52 dB	40 dB
500 mΩ (TICS0500)	120 dB	105 dB	67 dB	55 dB
50 mΩ (TICS0050)	120 dB	110 dB	80 dB	70 dB
5 mΩ (TICS0005)	120 dB	110 dB	90 dB	82 dB

脈衝寬度期間是以方波輸入為基準。對於三角波輸入 (例如雙重脈衝測試)，最大脈衝寬度可乘以 3.5。例如，對於峰值達 20 A 的雙重脈衝測試，50 mΩ 的 TICS 可承受 3.5 ms 的斜坡。20 A 的方波脈衝僅能維持 1 ms。

寬頻分流器脈衝電流衰減計算

請使用下列方程式計算寬度為 t 的方波電流脈衝之最大電流：

對於隔離脈衝或斜坡 (實際工作週期為零)：

對於工作週期為 0 < D ≤ 1 的重複操作，Pmax 會根據下方的工作週期衰減運算式進一步降低：

係數 Pd 與 C 已根據環境溫度和分流器型號列於表內；其值請參閱下表。

分流器	25°C		85°C
分流器	C	Pd	C	Pd
5 mΩ	0.6	0.69	0.31	0.36
50 mΩ	0.6	1.0	0.31	0.52
500 mΩ	0.6	1.0	0.31	0.52
5 Ω	0.6	1.0	0.31	0.52

Example

內含 5 個脈衝的脈衝串雙脈衝測試從 0A 開始，並在 100μs 的期間內進行斜坡上升。雖然各脈衝之間有短暫的關斷期間，但更保守的計算方式是假設這些期間不存在，並將此斜坡視為連續訊號來建立模型。此外，由於雙重脈衝測試為斜坡波形，因此會對 t 套用 3.5 倍的縮放係數。

上述計算顯示，5mΩ 的 TICS0005 將可承受持續時間小於 100μs 且峰值為 150A 的斜坡電流。

應用範例

寬能隙 (WBG) 和 PMIC 電源完整性的應用範例。

WBG 範例 (800V，40 A 典型；0.125 Ω 分流器)

在 40 A 的 800V SiC 電路交換中，125 mΩ 分流器將會產生 5V 訊號。若要使用 IsoVu 隔離電流探棒量測此電流，必須使用 10X 探棒頭。在 ±3.5V 範圍內，套用 24A 偏移。

可量測電流範圍介於 52 A 到 -4 A。在這些設定中，處於 250 MHz 頻寬的 RMS 雜訊位準為 2.2 mA RMS

PMIC 電源完整性 (48 V，3 mA 典型；1 Ω 分流器)

在 48V PMIC 匯流排中，1 Ω 分流器上的 3mA 待機電流，將會產生 3 mV 訊號。在最靈敏的 ±20mV 範圍中使用 1X 探棒頭，可套用偏移以檢視 3mA 電流，並使用 21.2µA 的 RMS 雜訊位準，從 0 A 到 40mA 擷取暫態。

環境需求

特性	元件	操作中	非操作中
補償工具、探棒頭和 SMA 探棒頭轉接器溫度		0°C 至 +50°C	-20°C 至 +70°C
標準探棒頭溫度	TICPMM1、TICPMM10、TICPMM100、TICS0005、TICS0050、TICS0500、TICS5000、TICPTWCBL	-40°C 至 +85°C	-40°C 至 +85°C
極端溫度探棒頭 (ET) 溫度	TICPMM1ET、TICPMM10ET、TICPMM100ET	-40°C 至 +125°C	-40°C 至 +125°C；存放溫度為 -40°C 至 +85°C
濕度	所有元件	5% 到 85% 相對溼度，最高達 +40°C；5% 到 45% 相對溼度，最高達 +50°C；非凝結	5% 到 85% 相對溼度，最高達 +40°C；5% 到 45% 相對溼度，最高達 +70°C；非凝結
海拔高度	所有元件	最高 3,000 公尺	最高 12,000 公尺

Tektronix 極端溫度 (ET) 探棒頭可在 –40°C 至 +125°C 的延伸作業溫度範圍內，精確量測環境測試應用中的電流。

如下圖所示，虛線邊界內的灰色區域，代表建議用於極端溫度作業的工作區域。為避免環境箱出入孔的洩漏影響到探棒頭，此工作區域至少應從距離探棒頭 13 英吋 (330.2 mm) 處開始。

法規相容性

EMC

遵守歐盟電磁相容性指令 (具 CE 標誌)

安全性

遵守歐盟低電壓指令 (具 CE 標誌)

遵守 ANSI/UL61010-1 (具 CSA 標誌)

遵守 ANSI/UL61010-2-030 (具 CSA 標誌)

通過 CAN/CSA C22.2 編號 61010-1 認證 (具 CSA 標誌)

通過 CAN/CSA C22.2 編號 61010-2-030 認證 (具 CSA 標誌)

RoHS

符合歐盟危害物質限用指令 (具 CE 標誌)

訂購資訊

選取符合量測需求的儀器和選項。

機型概要

機型	說明
TICP025	250 MHz Tektronix 隔離電流探棒
TICP050	500 MHz Tektronix 隔離電流探棒
TICP100	1 GHz Tektronix 隔離電流探棒

標準配件

下表列出探棒隨附配件。

配件	說明	零件號
	具有 MMCX 接頭的 1X 探棒頭纜線	TICPMM1
	具有 MMCX 接頭的 10X 探棒頭纜線	TICPMM10
	SMA 探棒頭轉接器	TICPSMA
	箝式鐵氧體共模扼流圈	276-0905-XX
	支架可用於支撐探棒。	020-3210-XX
	適用於 ¼ 吋 - 20 UNC 螺紋配件的三腳架轉接器。	103-0508-XX
	探棒頭轉接器。將 MMCX IsoVu 尖端調整為標準 0.100" 等距、0.025" 方插頭。	131-9717-XX
	軟質提箱 (具有發泡插入物)。	016-2147-XX

建議配件

下表列出選購配件。

配件	說明	零件號
	具有 MMCX 接頭的 100X 探棒頭	TICPMM100
	TICP 5 mΩ 低功率分流器	TICS0005 (數量：1)
	TICP 5 mΩ 低功率分流器	TICS0005PK (數量：10)
	TICP 50 mΩ 低功率分流器	TICS0050 (數量：1)
	TICP 50 mΩ 低功率分流器	TICS0050PK (數量：10)
	TICP 500 mΩ 低功率分流器	TICS0500 (數量：1)
	TICP 500 mΩ 低功率分流器	TICS0500PK (數量：10)
	TICP 5000 mΩ (5 Ω) 低功率分流器	TICS5000 (數量：1)
	TICP 5000 mΩ (5 Ω) 低功率分流器	TICS5000PK (數量：10)
	TICP 分流器專用纜線	TICPTWCBL (數量：1)
	TICP 分流器專用纜線	TICPTWCBLPK (數量：5)
	1X 極端溫度探棒頭，配備 MMCX 接頭	TICPMM1ET
	10X 極端溫度探棒頭，配備 MMCX 接頭	TICPMM10ET
	100X 極端溫度探棒頭，配備 MMCX 接頭	TICPMM100ET
	雙絞線焊入式配件	174-7492-XX
	方插頭到 MMCX 轉接器，0.062" 等距	131-9677-XX
	MMCX 到 IC 抓鉤導線	196-3546-XX
	方插頭到 IC 抓鉤導線	196-3547-XX
	MicroCKT 抓鉤	206-0569-XX