IsoVu 隔离电流探头

TICP100、TICP050、TICP025 产品技术资料

概述

IsoVu™ 隔离电流探头拥有卓越的带宽、噪音抑制能力和精度，可轻松用于电流测量。

完全电隔离可消除接地环路，实现极高的共模抑制。在 1X 配置中，探头的 50 Ω 输入具有小于 4.7 nV/√Hz 的极低噪声，非常适合对分流器进行精确测量。探头配备各种衰减端部，以扩展差分电压范围。根据所使用的分流器，从低功耗移动设备的微安培 (µA) 测量，到工业和机动系统的数百安培测量，探头均能胜任。

关键性能指标和特点

关键应用

探头端部可扩展测量范围，尽量减少操作麻烦并降低噪声

IsoVu 隔离电流探头适用于具有挑战性的或使用基于传感器的钳式示波器探头无法实现的低电流和高电流测量。凭借三个不同衰减端部，您可以基于分流器电阻及其额定功率轻松测量广泛范围的电流。

探头设计用于实现高性能电流测量，同时提供便捷连接。端部配备 MMCX 和 SMA 连接器，确保正确接地和屏蔽，这对尽可能减少噪声和接地环路、确保精确电流测量至关重要。这些端部可以直接连接大多数市售分流器，也可以使用适当的适配器将端部与分流器连接起来。

探头端部通过独特的可逆 IsoConnect™ 接口与探头本体连接，让您可以快速安装端部，而不必担心方向问题。探头端部设计为柔韧形式，弯曲半径小，便于在狭小空间内连接。标准探头包括一个三脚架接头和一个两脚架，方便在测试设置中放置和定位。

电流分流测量

在测试系统中，有两种测量电流的方法。第一种方法是感测导体周围的电场，并将其转换为代表电流的信号。大多数钳式电流探头或罗戈夫斯基线圈都采用这种方法。第二种方法是利用欧姆定律测量电流。我们可以通过测量精密分流电阻器上的压降来测量电流，这也是 IsoVu 隔离电流探头所使用的方法。

电流分流器或电流观测电阻器 (CVR) 通常具有较宽的频率响应，适合在较宽的频率范围内精确测量交流和直流电流。它们体积小巧，易于集成到现有电路中，所需空间极小。虽然分流电阻器必须设计在 PCB 上，并且会产生压降，但与基于传感器的电流测量相比，分流电阻器具有一些关键优势，包括精度高、失真小和干扰低。

隔离技术可实现浮动测量和超低噪声

IsoVu 隔离电流探头使您能够在示波器上进行更精确的动态电流测量，而不受传统技术的限制。

与变压器、罗戈夫斯基或霍尔效应电流探头不同，IsoVu 隔离电流探头与高性能分流器或 CVR 搭配使用时，可进行从直流到数百 MHz 的测量。探头端部与示波器之间实现完全射频隔离，无需接地环路，并且在 1MHz 时提供高达 90dB 的卓越共模抑制比 (CMRR)，从而显著降低共模噪声。低衰减与低输入阻抗 (50 Ω) 设计，在分流器上测量低电压 (±0.5V) 时可将噪声限制在 4.7nV/√Hz 以下（在 1GHz 时 <150µV）。

使用极端温度端部在超出环境温度的情况下进行测试

极端温度 (ET) 端部支持在 -40°C 至 +125°C 的广泛温度范围内进行电流测量。可选的六英尺端部电缆，可便捷地连接置于温度箱内的 DUT 与箱外放置的 Tektronix 示波器及隔离电流探头。该电缆有三种衰减配置，可实现高达 700 MHz 的出色带宽性能。

测量大功率系统中的高保真电流

IsoVu 隔离电流探头可为您提供所需的带宽，使您能够准确查看宽禁带 (WBG) 开关设备的快速上升时间。这使您能够准确测量大功率 SiC 和 GaN 功率转换器中的动态电流。它们完善了开创性的 IsoVu 隔离电压探头，在电流测量方面也实现了类似的隔离突破。这种隔离可消除接地环路，并能精确测量高压侧漏极电流 (Ids)。

测量低功率系统中的低电流

IsoVu 隔离电流探头具有合适的带宽，可测量特定系统在活动期间以及从休眠状态过渡到活动状态期间的电流消耗。低噪声结构对于准确测量分流器上的低电流至关重要。这些探头的共模电压额定值高于大多数差分探头的共模电压额定值，支持在更高电压的电源轨上进行电流分流测量。与低噪声的 6 系列 MSO 搭配使用时，整个系统具有低噪声性能，可高效测量轨电流。

使用宽带分流器测量电流

大多数商用电流分流器的带宽较低，最高仅为几十兆赫兹。一旦超出这一带宽范围，其寄生电感效应就会显现，从而对电流测量造成实质影响，导致测量结果失去精准测量价值。

IsoVu™ 隔离电流探头所用的宽带分流器提供了业界领先的电流测量性能，带宽高达 250 MHz，是大多数市售分流器带宽的五倍以上，同时具备平滑的滚降特性、较高的共模抑制比能力和较低的噪声。

除了频率补偿外，还集成了板载温度补偿功能，可在整个工作温度范围内保持增益平缓。宽带分流器作为抵御电压尖峰和过流的第一道防线。集成的保险丝、火花间隙和隔离功能协同工作，可在严苛的测试条件下保护设备安全。

这些即插即用的智能分流器可与泰克示波器集成进行电流测量 — 自动配置设备及垂直刻度，确保在最低噪声水平下完成测量。它们采用符合行业标准的方形引脚连接到 DUT。

结合泰克示波器、软件和隔离电流探头，这些创新的宽带分流器能够精确表征嵌入式设计、高性能计算系统以及任何需要高精度、高带宽电流测量的应用中的待机电流和工作电流。

技术规格

除另行指明外，所有技术规格均为典型规格并适用于所有型号。

探头和端部概述

IsoVu 隔离电流探头概述

特性	TICP100	TICP050	TICP025
带宽	1 GHz	500 MHz	250 MHz
上升时间	400 ps	700 ps	1.4 ns
DC 增益精度	±1.5%
最大共模电压	1800 V，用于污染度 1 的环境，瞬态电平不超过 5kVpk 时的最大值
	1300 V，污染度 2，瞬态电平不超过 5kVpk 时的最大值
	600 V CAT III（污染度 2）
	1000 V CAT II（污染度 2）
RMS 噪声频谱密度	4.70 nV / √Hz（20 MHz 时 <21 μVRMS）
探头电缆长度	2 米

TICS 宽带分流器概述

特性	TICS0005	TICS0050	TICS0500	TICS5000
电阻	5 MΩ	50 MΩ	500 MΩ	5 Ω
带宽	250 MHz	250 MHz	250 MHz	250 MHz
上升时间	1.6 ns	1.6 ns	1.6 ns	1.6 ns
最大脉冲电流（根据电流脉冲宽度进行降额。请参阅脉冲电流曲线图）	200 A	20 A	2 A	200 mA
最大电流 (A DC)	12 A	4.5 A	1.4 A	200 mA
最小电流 (A) 等于全带宽下噪声底限的两倍	30 mA	3 mA	300 μA	30 μA
全带宽时的本底噪声 (A RMS)	15 mA	1.5 mA	150 μA	15 μA
动态范围	±100 A	±10 A	±1 A	±0.1 A
额定功率	0.69W	1.0W
DC 增益精度	<2%
插入电感	带跳线的方形引脚，电感为 2 nH 至 3 nH
	带分流器的方形引脚，电感为 4 nH 至 5 nH
	带分流器的双绞线配件，电感为 9 nH 至 10 nH
双轴电缆长度	229 毫米（9 英寸）
内置保险丝的最大可中断额定电压为 400 V；超过此电压，断开的保险丝元件两端可能发生电弧，导致电流继续流动。

输入电压范围和输入阻抗

差分输入电压范围 + 偏置范围不得超过最大可测量输入电压。例如，在 TICPSMA 的 ±0.5 V 范围内，偏置限制在 ±0.15 V。

探头端部	差分输入电压范围	偏置范围	最大可测量输入电压 (Vpk)	最大无损差分电压	输入阻抗
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
在 IsoVu 隔离电流探头的 ±0.125 V 范围内，具有完整的 ±0.5 V 偏置。

本底噪声 (A RMS)

IsoVu 隔离电流探头本底噪声 (A RMS)

分流器选择	20 MHz	250 MHz	1 GHz
50 Ω TICP 作为分流器	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

宽带分流器的本底噪声 (A RMS)

分流器选择	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
宽带分流器的本底噪声取决于 TICP 输入范围、带宽和分流器值。上述数值是在 TICP 处于 ±20 mV 范围中时计算得出的。

最大测量电流

最大值取决于分流器的额定功率。

IsoVu 隔离电流探头的最大可测量电流

分流器选择	TICPMM1	TICPMM10	TICPMM100
50 Ω TICP 作为分流器	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

宽带分流器最大可测电流

分流器选择	10 μs	1ms	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
根据电流脉冲宽度进行降额。脉冲宽度持续时间基于方波输入。对于三角波输入（如双脉冲测试），最大脉冲宽度可乘以 3.5。例如，对于峰值为 20A 的双脉冲测试，50mΩ TICS 可承受 3.5ms 上升沿。20A 方波脉冲仅能维持 1ms。

探头量程

以下数字适用于 TICPSMA 和 TICPMM1 端部。对于 10X 或 100X 端部，分别乘以 10 或 100。

输入范围	偏置范围	RMS 噪声频谱密度 (VRMS)	20 MHz 时的本底噪声 (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

宽带分流器 CMRR

传感器端部电缆	DC	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

脉冲宽度持续时间基于方波输入。对于三角波输入（如双脉冲测试），最大脉冲宽度可乘以 3.5。例如，对于峰值为 20 A 的双脉冲测试，50 mΩ 的 TICS 可承受 3.5 ms 上升沿。20 A 方波脉冲仅能维持 1 ms。

宽带分流器脉冲电流降额计算

使用以下公式计算宽度为 t 的方波电流脉冲的最大电流：

对于隔离脉冲或上升沿（实际占空比为零）：

对于占空比 0 < D ≤ 1 的重复工作，Pmax 将根据下述占空比降额表达式进一步降低：

系数 Pd 和 C 根据环境温度和分流器型号列于表格中；具体数值请参见下表。

分流	25°C		85°C
分流	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

一个包含 5 个脉冲的脉冲列双脉冲测试从 0A 开始，并在 100μs 内逐渐上升。尽管脉冲之间存在短暂的关断期，但更保守的做法是假设这些关断期不存在，并将上升沿建模为连续信号来计算脉冲宽度。此外，由于双脉冲测试是上升沿波形，因此对 t 应用 3.5 倍的缩放系数。

上述计算表明，5mΩ TICS0005 能够承受持续时间少于 100 μs 的 150A 上升沿。

应用示例

宽禁带 (WBG) 和 PMIC 电源完整性的应用实例。

WBG 实例（800V，40 A 典型值；0.125 Ω 分流器）

在 40 A 的 800 V SiC 电路交换中，125 mΩ 分流器将产生 5V 信号。要使用 IsoVu 隔离电流探头进行测量，必须使用 10X 端部。在 ±3.5V 范围内施加 24A 偏置。

可测量电流范围从 52 A 到 -4 A。在这些设置下，250 MHz 带宽下 RMS 本底噪声为 2.2 mA RMS

PMIC 电源完整性（48 V，3 mA 典型值；1 Ω 分流器）

在 48V PMIC 总线上，3mA 待机电流将在 1 Ω 分流器上产生 3 mV 信号。在最敏感的 ±20mV 范围内使用 1X 端部，应用偏置以查看 3mA 电流并捕获 0 A 至 40mA 的瞬态电流，RMS 本底噪声为 21.2µA

环境要求

特性	组件	工作状态	非工作状态
补偿盒、探头头部和 SMA 端部适配器温度		0°C 至 +50°C	-20°C 至 +70°C
标准端部温度	TICPMM1、TICPMM10、TICPMM100、TICS0005、TICS0050、TICS0500、TICS5000、TICPTWCBL	-40°C 至 +85°C	-40°C 至 +85°C
极端温度端部 (ET) 温度	TICPMM1ET、TICPMM10ET、TICPMM100ET	-40°C 至 +125°C	-40°C 至 +125°C；储存温度为 -40°C 至 +85°C
湿度	所有组件	5% 至 85% 相对湿度（不超过 +40°C），5% 至 45% 相对湿度（不超过 +50°C），无冷凝	5% 至 85% 相对湿度（不超过 +40°C），5% 至 45% 相对湿度（不超过 +70°C），无冷凝
海拔高度	所有组件	最高 3,000 米	最高 12,000 米

泰克极端温度 (ET) 端部可在 -40°C 至 +125°C 的宽温度范围内工作，能够满足环境测试应用中的精确电流测量需求。

下图中虚线框内阴影区域表示极端温度操作的推荐工作区。为防止环境试验箱接入端口泄漏而影响探头头部，该工作区应距探头头部至少 13 英寸（330.2 毫米）。

满足法规

EMC

符合欧盟 EMC 指令（带 CE 标志）

安全性

符合欧盟低电压指令（带 CE 标志）

符合 ANSI/UL61010-1（带 CSA 标志）

符合 ANSI/UL61010-2-030（带 CSA 标志）

通过 CAN/CSA C22.2 No.61010-1 认证（带 CSA 标志）

通过 CAN/CSA C22.2 No.61010-2-030 认证（带 CSA 标志）

RoHS

符合欧盟有害物质限制标准（带 CE 标志）

订购信息

根据测量需求选择相应的仪器和选件。

型号概述

型号	描述
TICP025	250 MHz 泰克隔离电流探头
TICP050	500 MHz 泰克隔离电流探头
TICP100	1 GHz 泰克隔离电流探头

标配附件

下表中列出了探头发货时附带的附件。

附件	说明	部件编号
	带 MMCX 连接器的 1X 探头端部电缆	TICPMM1
	带 MMCX 连接器的 10X 探头端部电缆	TICPMM10
	SMA 端部适配器	TICPSMA
	钳式铁氧体共模扼流圈	276-0905-XX
	两脚架用于固定探头。	020-3210-XX
	适用于 ¼ 英寸 - 20 UNC 螺纹附件的三脚架接头。	103-0508-XX
	探头端部适配器。使 MMCX IsoVu 端部适用于标准的 0.100 英寸间距 0.025 英寸方形针脚。	131-9717-XX
	带有泡沫隔层的软提包。	016-2147-XX

支持的示波器

测量系统可用于以下 Tektronix 示波器。

4 系列 MSO、4 系列 B MSO
5 系列 MSO、5 系列 B MSO、5 系列 MSO LP
6 系列 MSO、6 系列 B MSO

服务选项

标准保修

1 年

选项R3 - 3 年维修服务（包括保修）

选项R5 - 5 年维修服务（包括保修）

选项C3 - 3 年校准服务

选项C5 - 5 年校准服务

选项D1 - 校准数据报告

选项D3 - 3 年校准数据报告（需要C3 选件）

选项D5 - 5 年校准数据报告（需要C5 选件）

选项T3

三年整体保护方案，包括维修或更换，含磨损、意外损坏、ESD 或 EOS 及预防性维护。包括 5 天周转时间，以及优先获得客户支持服务

选项T5

五年整体保护方案，包括维修或更换，含磨损、意外损坏、ESD 或 EOS 及预防性维护。包括 5 天周转时间，以及优先获得客户支持服务

示波器保修和服务不包括探头和附件。请参阅每种探头和附件的规格书，了解各自的保修和校准条款。

泰克已通过 ISO 9001:2015 和 ISO 14001:2015 认证。

附件	说明	部件编号
	带 MMCX 连接器的 100X 探头端部	TICPMM100
	TICP 5 mΩ 低功率分流器	TICS0005（数量1）
	TICP 5 mΩ 低功率分流器	TICS0005PK（数量10）
	TICP 50 mΩ 低功率分流器	TICS0050（数量1）
	TICP 50 mΩ 低功率分流器	TICS0050PK（数量10）
	TICP 500 mΩ 低功率分流器	TICS0500（数量1）
	TICP 500 mΩ 低功率分流器	TICS0500PK（数量10）
	TICP 5000 mΩ (5 Ω) 低功率分流器	TICS5000（数量1）
	TICP 5000 mΩ (5 Ω) 低功率分流器	TICS5000PK（数量10）
	分流器所用的 TICP 电缆	TICPTWCBL（数量1）
	分流器所用的 TICP 电缆	TICPTWCBLPK（数量 5）
	1X 极端温度端部，配有 MMCX 连接器	TICPMM1ET
	10X 极端温度端部，配有 MMCX 连接器	TICPMM10ET
	100X 极端温度端部，配有 MMCX 连接器	TICPMM100ET
	双绞线焊接式附件	174-7492-XX
	方形针脚转 MMCX 适配器，间距为 0.062 英寸	131-9677-XX
	MMCX 转 IC 采集表笔	196-3546-XX
	方形针脚转 IC 采集表笔	196-3547-XX
	MicroCKT 采集器	206-0569-XX

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