Имеет ли когда-либо смысл использовать вход 50 Ом с пробником осциллографа 10X?

Я нахожусь на том этапе своего обучения, когда обнаруживаю, что настройка измерения для прицела на радиочастотах намного сложнее, чем я думал :)

  • Я вижу важность размышления о входе зонда + осциллографа как об отдельной схеме/схеме.

введите описание изображения здесь

  • Я это понимаю С п и С я н образуют емкостной делитель, который доминирует, когда частоты попадают в диапазон МГц и даже немного ниже.

  • Я понимаю, что использование наземных косичек представляет собой прямое приглашение дьяволу войти и заставить ваши следы прицела лгать вам, пока вы не сойдете с ума. Необходимо какое-либо другое заземляющее соединение с размером контура, измеряемым в миллиметрах.

  • Я так понимаю, волновое сопротивление коаксиального кабеля, соединяющего зонд с прицелом, составляет 50 Ом. Кроме того, я понимаю, что когда входное сопротивление осциллографа не равно 50 Ом, часть сигнала отражается обратно, но я думаю, что немного путаюсь в этом вопросе, потому что обычно это не кажется проблемой.

До сих пор, в моем эксперименте с настройкой пробника, я проводил измерения тока, припаивая коаксиальный кабель непосредственно к резистору 1 Ом и размещая его на пути тока; в этой автоколебательной цепи повышающего преобразователя был пик порядка 100 мА, но он имел достаточно сложную форму волны, чтобы быть интересной и поучительной. Без проходного терминатора 50 Ом это был шумный, колючий беспорядок, но с ним он стал действительно чистым. Я думаю, что последняя была «истинной» формой волны, но пока нет подтверждающих доказательств. Однозначно было приятнее смотреть :)

введите описание изображения здесь

Так что я определенно вижу преимущество использования сигнального тракта 50 Ом (в любом случае я так думаю :)). Но, конечно, не все ситуации имеют сверхнизкий импеданс, как этот, поэтому интересно, есть ли место для входа 50 Ом в ситуациях, когда можно было бы предпочесть не нагружать схему так сильно.

Просто обдумав это, я склонен полагать, что использование входа 50 Ом (сквозного или встроенного) с пробником 10X равнозначно созданию пробника на полмиллиона X на постоянном токе, что, конечно, не было бы много пользы. .

Есть ли приложения, в которых это может иметь смысл?

Ответы (2)

Пассивный зонд с высоким импедансом воспринимает кабель как конденсатор, а не как линию передачи. Компенсационная емкость пробника уравновешивает (с соответствующим масштабным коэффициентом) емкость кабеля и емкость входа осциллографа.

Кабель на высококачественном зонде с высоким импедансом особенный, это не обычный коаксиальный кабель 50 Ом. Специальный кабель вместе с относительно короткими проводами щупа означает, что они могут обойтись без обращения с ним как с конденсатором на частоте до 100 МГц или около того, намного выше, и традиционные пассивные щупы с высоким импедансом работают не слишком хорошо.

Использование 10-кратного пробника, предназначенного для входа осциллографа 1 МОм, на входе осциллографа 50 Ом не имеет особого смысла.

Альтернативой зондированию с высоким импедансом является подключение к осциллографу 50-омной линии и запуск осциллографа в режиме 50 Ом (или использование встроенного терминатора, если ваш осциллограф слишком дешев, чтобы иметь вариант с сопротивлением 50 Ом). Компенсационные конденсаторы больше не нужны.

Если 50 Ом слишком мало для вашего приложения, вы можете добавить последовательный резистор в точке измерения. Например, добавление последовательного резистора на 450 Ом даст вам пробник x10 с входным сопротивлением 500 Ом. Добавление последовательного резистора на 4950 Ом даст вам пробник x100 с входным сопротивлением 5 кОм.

Самое замечательное в пробниках с низким импедансом то, что вам не нужна компенсационная емкость, а линия, идущая обратно к осциллографу, представляет собой обычную линию 50 Ом. Таким образом, намного проще интегрировать в вашу конструкцию пробники с низким импедансом, чем пробники с высоким импедансом.

Щупы 10X (которые обычно имеют входное сопротивление 10 МОм) используются для уменьшения нагрузки на цепь. Однако они полезны только для частот, где сопротивление входной емкости (обычно около 10 пикофарад) не слишком низкое. Обратите внимание, что импеданс в 10 пикофарад на частоте 100 МГц составляет всего около 159 Ом. Таким образом, сопротивление пробника в 10 МОм относительно бесполезно. На этих частотах большинство схем рассчитано на 50 Ом. Таким образом, большинство высокочастотных осциллографов имеют двойные входы: высокоимпедансный (обычно 1 МОм) и низкоомный (50 Ом). Существуют проходные нагрузки на 50 Ом, которые можно использовать с осциллографами, не имеющими внутренней нагрузки на 50 Ом.