差分傳輸是一種信號傳輸?shù)募夹g(shù)，區(qū)別于傳統(tǒng)的一根信號線一根地線的做法，差分傳輸在這兩根線上都傳輸信號，這兩個(gè)信號的振幅相等，相位相差180度，極性相反，在這兩根線上傳輸?shù)男盘柧褪遣罘中盘?。那么，觀測差分信號又為什么一定需要差分探頭呢？
差分信號是相互參考、而不是以地作為參考點(diǎn)的信號。普通的單端探頭也可以測量差分信號，但得到的信號與實(shí)際信號相差很大，有可能出現(xiàn)“地彈”現(xiàn)象。此外，電源系統(tǒng)測試中經(jīng)常要求測量兩火或火零之間的相對壓差，很多用戶直接使用單端探頭測量導(dǎo)致探頭儀器被燒毀。這是因?yàn)檫_(dá)到或疏示波器的信號公共線與保護(hù)性地線相連接地。這樣做的結(jié)果是所有加到示波器上，以及由示波器提供的信號都具有一個(gè)公共連接點(diǎn)。該公共連接點(diǎn)通常是示波器機(jī)殼通過使用交流電源設(shè)備電源線中的第三根導(dǎo)線地線，將探頭地線連到一個(gè)測試點(diǎn)上，如果這時(shí)使用單端探頭測量，那么單端探頭的地線與供電線直接相連，后果必然是短路。這種情況下，我們需要差分探頭進(jìn)行浮地測量。
差分探頭的三大重要指標(biāo)：
1.帶寬：探頭的帶寬是指探頭響應(yīng)導(dǎo)致輸出幅度下降到70.7%(-3db)的頻率。在幅度測量中，隨著正弦波頻率接近帶寬極限，正弦波的幅度會(huì)衰減的越來越厲害。為實(shí)現(xiàn)大的幅度測量精度，必須選擇帶寬比被測波形頻率高幾倍的示波器和探頭。這種情況同樣適用于測量波形的上升和下降時(shí)間。波形轉(zhuǎn)換沿是由高頻成分組成，帶寬極限使這些高頻成分發(fā)生衰減，導(dǎo)致顯示的轉(zhuǎn)換慢于實(shí)際轉(zhuǎn)換速度。為精準(zhǔn)地測量上升時(shí)間和下降時(shí)間，探頭和測試設(shè)備也必須擁有充足的帶寬以保持構(gòu)成波形上升和下降時(shí)間的高頻成分。
2.cmrr(共模抑制比)：共模抑制比是指差分探頭在差分測量中抑制兩個(gè)測試點(diǎn)共模信號干擾的能力。其公式為cmrr=|ad/ac|。其中ad為差分信號的電壓增益，ac為共模信號的電壓增益。在理想情況下，ad應(yīng)該很大而ac應(yīng)該等于0，因此cmrr無窮大。在實(shí)際情況中，10000:1的cmrr已經(jīng)是非常好的了。由于cmrr隨著頻率提高而下降，因此注意cmrr的頻率限制與cmrr值一樣重要。
3.畸變：畸變是輸入信號預(yù)計(jì)響應(yīng)或理想響應(yīng)的任何幅度偏差。在實(shí)踐中快速波形轉(zhuǎn)換之間通常會(huì)發(fā)生畸變，其表現(xiàn)為減幅振蕩。差分探頭的差分輸入線很長，如果這個(gè)指標(biāo)不好，那么測量的信號就容易產(chǎn)生畸變。