Fórum

Rozprava o osciloskopických sondách

Rozprava o osciloskopických sondách
Elektrolab Pridal  Elektrolab
  210 zobrazení
6
 0
Rádioamatérov almanach

Sondy osciloskopu sú oveľa viac než kusom kábla s krokosvorkou, ktorá spájajú váš osciloskop s vašim signálom. Sú to vlastne mimoriadne dobre navrhnuté konektory, ktoré sú vyrobené na účely merania signálu bez ovplyvnenia meraného obvodu. Vplyv, ktorý môže mať vaša sonda na váš obvod, sa všeobecne nazýva zaťaženie obvodu. Na potlačenie tohto javu sú sondy vybavené tlmiacimi členmi. Atenuátor je zariadenie, ktoré je schopné znížiť amplitúdu signálu bez ovplyvnenia tvaru krivky, čo je pravým opakom zosilnenia.

Pri testovaní a meraní máme k dispozícii niekoľko typov sond, pričom hlavnými dvoma sú pasívne a aktívne sondy.

Pasívna sonda pracuje na minimalizácii účinku, ktorý bude mať na obvod. Robí to tak, že má zabudovaný atenuátor, ktorý však sťažuje meranie menších (~ 10 mV) signálov. Váš osciloskop bude vyžadovať, aby ste vybrali typ sondy a tlmiaci faktor, ktorý používate; to mu umožňuje primerane kompenzovať namerané hodnoty.

Aktívna sonda poskytuje zosilnenie (alebo inú funkciu) signálu pred jeho spracovaním na osciloskop. Inými slovami, pracuje na kompenzácii účinku, ktorý má na obvod a na jeho minimalizácii.

V každom prípade by ste sa pri pripájaní sond k vášmu prístroju mali riadiť pokynmi výrobcu, pretože sondy, ktoré odporúčajú, sú určené pre prácu s vašim osciloskopom.

Poďme na to...

Osciloskop je veľmi mocný nástroj - a pravdepodobne najpoužívanejšie zariadenie - pre elektrotechnikov alebo kohokoľvek iného, ​​kto chce merať elektrické vlastnosti elektronických zariadení. Potrebujete však viac ako iba osciloskop - potrebujete tiež aspoň jednu sondu.

Pri výbere sondy pre váš osciloskop je najlepšie skontrolovať príručku k osciloskopu a zistiť, aký druh sondy výrobca odporúča. Ak váš manuál nenájdete (čo sa často stáva), vyhľadajte odporúčania na webových stránkach výrobcu vášho osciloskopu.

Pri výbere sond je potrebné vziať do úvahy nasledujúce informácie:

  • Zaistite, aby sa vstupný konektor sondy zhodoval s konektorom vo vašom prístroji. Väčšina osciloskopov má konektory typu BNC; SMA je ďalšou možnosťou. Pozri obrázky nižšie.
  • Vyberte sondu, ktorej vstupný odpor a kapacita sa zhodujú so vstupným odporom a kapacitou vášho osciloskopu. Spravidla je potrebné, aby sonda mala najmenší vplyv na meraný obvod - toto sa označuje ako zaťažovací efekt. Zhoda odporu a kapacity je rozhodujúca pre zaručenie správneho prenosu signálu a presnosti signálu.

Konektort typu BNC (wikipedia)

Konektor typu SMA (wikipedia)

Väčšina moderných osciloskopov umožňuje zvoliť vstupný odpor 50 Ω alebo 1 MΩ. Na testovanie na všeobecné účely sa bežne používa vstup 1 MΩ. Vstupný odpor 50 Ω sa používa pre vysokorýchlostné signály, oneskorenia šírenia v logických obvodoch a testovanie impedancie obvodov.

Na rozdiel od štandardného vstupného odporu rozsahu 1 MΩ alebo 50 Ω sa vstupná kapacita rozsahu môže líšiť v závislosti od šírky pásma rozsahu a ďalších dizajnových vlastností. Z toho vyplýva, že spoločná vstupná kapacita pre mnoho osciloskopov 1 MΩ je 20pF. Táto hodnota sa však môže pohybovať od 5pF do 100pF. Najlepším prístupom na porovnanie sondy s osciloskopom je najskôr zvoliť sondu, ktorej kapacita je v rozsahu vášho osciloskopu, a potom jemne doladiť kapacitu sondy úpravou jej kompenzačnej siete pomocou trimovacieho kondenzátora sondy, ak je to možné. Tento proces sa nazýva kompenzácia sondy.

Koľko sond a aké typy potrebujete?

Koľko sond a typ sond budete možno potrebovať, závisí od situácie, ktorú máte k dispozícii. Napríklad, ak sú potrebné iba jednoduché merania jednosmerného napätia, bude potrebná pasívna jednosmerná napäťová sonda 1 MΩ. Ak však meriate časy nastavenia a podržania vysokorýchlostného signálu - napríklad dátové linky NAND na jednotke SSD (SSD disk), potom budete musieť použiť dve aktívne vysokorýchlostné diferenciálne sondy . Príklad tohto typu merania je uvedený na obrázku nižšie.