ช่วงแรงดันต่างศักย์กับแรงดันโหมดร่วมเป็นคนละข้อจำกัด

ผลต่างเล็กไม่ได้แปลว่าอินพุตรับแรงดันเล็ก

โพรบดิฟเฟอเรนเชียลรับแรงดันสองจุดแล้ววัดผลต่าง ความสามารถอ่านผลต่างจึงเป็นข้อกำหนดหนึ่ง ขณะที่แรงดันของแต่ละขั้วเทียบอ้างอิงและช่วงโหมดร่วมเป็นอีกชุดข้อจำกัด หากสองจุดอยู่สูงเท่ากันเกือบหมด ผลต่างอาจเล็กแต่ภาคอินพุตยังต้องทำงานที่ระดับร่วมดังกล่าว การดูเพียงตัวเลขผลต่างบนจอจึงไม่พอสำหรับตัดสินว่าเลือกย่านหรือโพรบเหมาะสม

ให้กำหนด V+ และ V− เป็นแรงดันของสองขั้วเทียบอ้างอิงเดียวกัน แล้วนิยามผลต่าง Vd=V+−V− และโหมดร่วม Vcm=(V++V−)/2 นิยามเฉลี่ยนี้ใช้ทำความเข้าใจสัญญาณ แต่ตารางผู้ผลิตอาจกำหนดขีดจำกัดต่อขั้วโดยตรงด้วย ต้องอ่านถ้อยคำจริง ไม่เอา Vcm ไปแทนแรงดันต่อขั้วทุกกรณี และต้องตรวจข้อจำกัดที่เปลี่ยนตามความถี่หรืออุปกรณ์ต่อ

1. 1
   อินพุต

   V+ และ V− เทียบอ้างอิงเดียวกัน

2. 2
   ต่างศักย์

   Vd = V+ − V−

3. 3
   โหมดร่วม

   Vcm = (V+ + V−) ÷ 2

4. 4
   ตรวจเพิ่มเติม

   พิกัดแต่ละขั้วและช่วงเชิงเส้นตามรุ่นจริง

นิยามอ้างอิงเดียวกันก่อนคำนวณ

ตัวอย่างสี่ค่าที่ต้องเห็นพร้อมกัน

สมมติวงจรแรงดันต่ำมี V+=12.3 V และ V−=11.7 V จะได้ Vd=0.6 V และ Vcm=12.0 V แม้ผลต่างเพียงหกในสิบโวลต์ แต่ขั้วหนึ่งอยู่ที่ 12.3 V เทียบอ้างอิง สร้างเครื่องมือสมมติสำหรับฝึกอ่านตารางว่าให้ช่วงต่างศักย์ ±1 V และจำกัดแรงดันแต่ละขั้วเทียบอ้างอิง ±10 V ชุดนี้อยู่ในช่วงผลต่างแต่เกินขีดจำกัดต่อขั้ว จึงไม่ใช่ชุดที่อนุญาตให้ต่อ

หากเปลี่ยนจุดสมมติเป็น 5.3 และ 4.7 V ผลต่างยังเป็น 0.6 V แต่โหมดร่วมเหลือ 5.0 V และทั้งสองขั้วอยู่ภายใน ±10 V ตามตัวอย่าง อย่างไรก็ตามการผ่านข้อจำกัดสองรายการนี้ยังไม่ครบทุกเงื่อนไข เช่น พิกัดอุปกรณ์ต่อ ความถี่ และช่วงเอาต์พุตยังต้องตรวจ ตัวเลข ±1 และ ±10 V ถูกสร้างเพื่อสอนการแยกเงื่อนไข ไม่ใช่ข้อมูลของผลิตภัณฑ์ใด

โหมดร่วมกับพิกัดปลอดภัยไม่ใช่ความหมายเดียว

ช่วงโหมดร่วมที่วัดได้อย่างถูกต้องอาจแคบกว่าขอบเขตสูงสุดที่ไม่ทำให้เครื่องมือเสียหาย และช่วงเชิงเส้นอาจต่างจากพิกัดอินพุตสูงสุด ควรแยกตารางความแม่นยำ ช่วงทำงาน และพิกัดสูงสุดออกจากกัน ไม่ใช้ข้อความทนแรงดันเป็นหลักฐานว่าอ่านผลต่างได้ตรงในช่วงนั้น การที่อุปกรณ์ยังไม่เสียหลังต่อไม่ได้แปลว่าข้อมูลมีคุณภาพหรือการต่อถูกต้อง

คำว่าแยกฉนวนก็ต้องดูว่าแยกส่วนใดของระบบ โพรบดิฟเฟอเรนเชียลไม่ได้หมายถึงทุกขั้วแยกจากกันหรือจากกราวด์อย่างอิสระไม่จำกัด ส่วนเครื่องที่มีอินพุตแยกต้องดูข้อกำหนดการใช้ร่วมกับโพรบด้วย บทความนี้ไม่ขยายตัวอย่างแรงดันต่ำไปเป็นวิธีวัดระบบแรงดันสูง เพราะต้องใช้รายละเอียดเฉพาะเครื่องและสภาพแวดล้อมมากกว่าสมการผลต่าง

1. 1
   สองขั้ว

   12.3 V และ 11.7 V

2. 2
   ผลต่าง

   0.6 V อยู่ในช่วงสมมติ ±1 V

3. 3
   โหมดร่วม

   12.0 V

4. 4
   ข้อจำกัดต่อขั้ว

   ทั้งสองเกินพิกัดสมมติ ±10 V; ไม่อนุญาตให้ต่อ

พิกัดและแรงดันสมมติ ไม่ใช่สเปกสินค้า

ย่านวัดและความละเอียดต้องพอดีกับคำถาม

ถ้าเลือกย่านผลต่างกว้างมากเพื่อเผื่อยอด อาจเห็นรายละเอียดเล็กได้ไม่ดีจากพื้นเสียงหรือความละเอียดของระบบ แต่การเลือกย่านแคบโดยไม่เผื่อทรานเชียนต์ก็เสี่ยงให้เอาต์พุตตัดยอด ควรทราบช่วงสัญญาณทั้งสองขั้วและคาดหมายการเปลี่ยนจากการออกแบบหรือการวัดที่เหมาะสม ไม่ใช่เริ่มย่านแคบที่สุดเพราะค่าคงที่ดูเล็ก

สมมติระบบมีอัตราลดทอน 20:1 ผลต่าง 0.6 V จะเป็น 0.03 V ที่เอาต์พุตตามแบบจำลอง หากออสซิลโลสโคปตั้งค่าทดไม่ตรง ตัวเลขที่แสดงก็ผิดแม้การเลือกโพรบผ่านพิกัด การลดทอนนี้ไม่ได้ลดแรงดันที่ขั้วโพรบต้องรับก่อนภาคอินพุต จึงไม่ใช้ค่าคูณบนจอเป็นข้ออ้างขยายพิกัดต่อกราวด์ ควรแสดงรายการค่าทดในบันทึกพร้อมย่าน

การกดโหมดร่วมจำกัดคุณภาพของผลต่าง

เมื่อมีโหมดร่วม แรงดันร่วมบางส่วนอาจปรากฏเป็นความผิดพลาดในผลต่าง เนื่องจากการตอบสนองอินพุตสองด้านไม่ตรงกันอย่างสมบูรณ์ คุณสมบัติการกดโหมดร่วมจึงเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือของค่าที่อ่าน แต่ไม่ใช่พิกัดว่าต่อแรงดันได้เท่าใด โพรบที่กดร่วมดีมากก็ยังต้องอยู่ในช่วงอินพุต ส่วนโพรบที่รับระดับร่วมได้ก็อาจมีความผิดพลาดมากเกินงานละเอียดในบางความถี่

การจัดสายสองขั้วให้เหมาะสมตามคำแนะนำและหลีกเลี่ยงอุปกรณ์ต่อไม่สมมาตรช่วยรักษาคุณภาพที่ออกแบบไว้ หากใช้สองช่องลบแทน ต้องนับข้อจำกัดของแต่ละช่องและความต่างทางวัดด้วย ไม่ถือว่าผลต่างที่ดูเล็กบนหน้าจอพิสูจน์ว่าระดับร่วมถูกกดได้ดี อาจต้องใช้สัญญาณร่วมทดสอบที่เหมาะสมเพื่อประเมินพื้นความผิดพลาดก่อนอ่านผลเล็ก

เขียนรายการตรวจเป็นค่าจริงไม่ใช่คำว่ารองรับ

บันทึก V+ สูงสุดและต่ำสุด V− สูงสุดและต่ำสุด ผลต่าง และโหมดร่วมที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์ พร้อมขอบเขตจากเอกสารรุ่นจริง จากนั้นระบุเงื่อนไขที่ยังไม่ทราบแยกต่างหาก ในตัวอย่าง 12.3 กับ 11.7 V ข้อสรุปคือผลต่างผ่านช่วงสมมติ แต่แรงดันต่อขั้วไม่ผ่าน จึงต้องเปลี่ยนวิธีวัด ไม่ใช่ลดสเกลบนจอ ภาพสองชิ้นเน้นให้ตรวจแยกตามสมการและตามพิกัด ไม่ให้สัญญาณขนาดเล็กกลบข้อจำกัดของอินพุต

สำหรับสองขั้ว 5.3 และ 4.7 V ค่าสูงสุดต่อขั้วคือ 5.3 V ไม่ใช่ค่าเฉลี่ย 5 V การตรวจเฉพาะค่าเฉลี่ยอาจพลาดขั้วหนึ่งที่เกินขอบเขตเมื่อผลต่างเพิ่มขึ้น