Блокирующий конденсатор постоянного тока для осциллографа своими руками

Я изучаю переключающие преобразователи и мне нужна настольная установка, которая позволит мне надежно наблюдать различные формы сигналов напряжения (выход, катушка индуктивности, переключатель) на моем осциллографе.

Я довольно быстро обнаружил, что простое подключение моего 10-кратного зонда с ведьминской шляпой и заземленной косичкой не будет работать очень хорошо, улавливая большие индуктивные выбросы и скрывая остальную часть действия в шуме:

Это изображение взято из примечания к приложению Analog Devices, посвященного измерению выходных пульсаций импульсного регулятора , что в значительной степени соответствует тому, что я пытаюсь сделать. Результаты, которые я получаю, очень похожи.

введите описание изображения здесь

В этом примечании к приложению рекомендуется такая установка, которую я хотел бы создать:

введите описание изображения здесь

Основная идея – длина 50 Ом коаксиальный кабель, припаянный непосредственно к выходному конденсатору (в данном случае SMD), подключенный через блокировочный конденсатор постоянного тока (трубчатая алюминиевая муфта на входе 2 прицела) и с помощью встроенного 50 Ом входное сопротивление прицела.

Мой прицел (Rigol DS1054Z) не имеет 50 Ом вариант, но у меня есть проходной терминатор, который выполняет то же самое.

Чего у меня нет, так это фитинга блокирующего конденсатора постоянного тока.

Поэтому мне было интересно. Насколько сложно было собрать хотя бы достаточно пригодный для использования?

Итак, мой главный вопрос: как выбрать размер конденсатора и какой тип / диэлектрик подойдет? Я рад заказать правильный тип и подождать, но также хотел бы шлепнуть самое близкое, что у меня есть под рукой, которое сработает, просто чтобы почувствовать. Эффективная полоса пропускания будет оптимальной от 10 кГц до 100 МГц.

Я предполагаю, что я бы использовал аксиальный конденсатор, припаял его к центральному проводнику коаксиального кабеля, обернул его в термоусадочную пленку, затем использовал медную фольгу, чтобы обернуть его, и припаял к нему оплетку коаксиального кабеля, а затем обернул все это в термоусадочную пленку, может быть. после обертывания пластиковой бутылки из-под 2-литровой бутылки из-под кока-колы для механической прочности.

Если бы SMD-заглушки собирались добиться цели, я мог бы использовать небольшой кусочек картона примерно таким же образом.

У кого-нибудь есть какие-либо указания по выбору конденсатора или подходу к конструкции, которые могут мне помочь?

Нет связи по переменному току на прицеле?
@ uint128_t -- Проблема в том, 50 Ом прекращение, которое в основном является 50 Ом резистор от центрального проводника коаксиального кабеля к земле. Это происходит до внутреннего блокирующего конденсатора и будет потреблять большой ток, скажем, при выходном напряжении 5-48 В, которое я буду измерять. Таким образом, блокирующий колпачок постоянного тока должен быть добавлен до 50 Ом прекращение.
Ах, забыл об этом. Имеет смысл.

Ответы (2)

Что-то действительно маленькое (возможно, это можно было бы собрать между двумя близко расположенными боковыми пусковыми разъемами) и иметь достаточно низкий импеданс на вашей нижней частоте, чтобы не слишком сильно влиять на нагрузку 50 Ом.

Итак, если Xc = 1/(2*pi*1E4*C) = 1 Ом, Cmin ~= 15 мкФ.

Вы можете получить конденсаторы 1210 10uF X7R. Один или два из них подключены параллельно — проверьте кривые импеданса на самой высокой частоте и параллельно с более низкими значениями, если это необходимо. Если нужно намного больше 50В-63В будет сложнее.

Затем удвойте или утройте это значение, потому что у вас будет весь выходной сигнал регулятора как смещение по постоянному току, сильно влияющее на эффективную емкость X7R. У muRata и других производителей для этого есть отличные графики.
Это как раз билет, спасибо Spehro! :) Я думаю, что я сделаю проходной разъем BNC из экструдированного алюминиевого корпуса размером 25 x 25 x 50 мм, который я заказал, и попробую. Я собрал уродливый прототип с трубчатым пленочным конденсатором емкостью 1 мкФ, который был у меня под рукой, поместил его в трубку из полиэтилена низкой плотности и обернул алюминиевой фольгой и лентой для экранирования, и это определенно подтверждает концепцию; низкий уровень шума снижен до минимального уровня шума прицела, и теперь я вижу кое-что полезное. Я не уверен, что делать с формой волны, которую я вижу сейчас, но это новый вопрос :)
@pipe Хороший вопрос, но я был довольно консервативен с 1 Ом поэтому решил не вникать в это.

Емкости в несколько мкФ должно быть достаточно, но 20-30 нФ может быть даже достаточно (большая емкость будет сильнее усиливать низкочастотные волны по сравнению с более высокочастотными волнами).

Танталовые колпачки - это то, что, как я слышал, клянется большинством людей, но любой неполяризованный твердотельный колпачок приличного качества должен работать для «игры».

Попробуйте припаять небольшую полоску печатной платы к концу вилки с разрывом оболочки, чтобы припаять колпачки; затем прикрепите один конец к штекеру вашего прицела, а другой конец к коаксиальному проводнику CTR. Оберните плату и коаксиальную оболочку съемной токопроводящей лентой (конечно, поверх изоляции из двух лент и печатной платы); затем поэкспериментируйте с различными ограничениями стоимости, пока не найдете тот, который вам нравится достаточно, чтобы заказать тантал и построить вокруг него более постоянный соединитель.

Танталы представляют собой форму электролита и поляризованы en.wikipedia.org/wiki/Tantalum_capacitor . Как это будет работать, если полярность постоянного тока может быть любой? Что вы конкретно имели в виду под «твердотельным» колпачком? только не жидкий электролит?
Возможно, моя ошибка в танталах (я виню неправильную адресацию в хранилище нейронных данных). Конечный результат: вам нужен неполяризованный колпачок, который не является алюминиевым, электролитическим или EDL/supercap/ultracap (или чем-либо еще с жидким электролитом, который может протекать/испаряться/и т. д. и снижать вашу эффективную емкость)