Почему в пробниках осциллографов не используются витые пары?

Я читал в Интернете о том, что в кабелях Ethernet используются витые пары вместо коаксиальных кабелей, потому что в некотором смысле это лучше. На некоторых веб-сайтах говорится, что витые пары стоят дешевле, могут передавать более высокие частоты и отфильтровывать шумы, перекрестные помехи, помехи и т. д.

На этом веб-сайте говорится, что «провода скручены вместе для уменьшения шума», а на этом веб-сайте говорится, что витые пары обеспечивают «высокую скорость передачи данных».

Если это так, то почему большинство кабелей пробников для осциллографов изготавливаются с использованием коаксиальных кабелей? Может быть, я упускаю какое-то преимущество?

Я думал, что осциллографы должны захватывать более высокий и широкий диапазон частот, чем кабели Ethernet, поэтому лучший кабель Ethernet будет состоять из коаксиального кабеля.

Но, ознакомившись с преимуществами кабелей Ethernet, я подумал, что лучший кабель пробника осциллографа будет состоять из витых пар. Поэтому я сейчас в замешательстве.

В те дни, когда был изобретен Ethernet, в качестве среды передачи использовался коаксиальный кабель. Было бы неплохо, если бы вы сказали, какие источники делают эти заявления, чтобы мы могли сказать, заслуживают ли они доверия или нет.
Эта ссылка должна быть отредактирована в вашем вопросе, поэтому не требуется прокручивать комментарии. Кроме того, нигде в этой статье не утверждается, что витые пары лучше, на самом деле для меня это говорит о том, что коаксиальные кабели лучше, но из соображений практической установки и стоимости для сетей используются витые пары. Процитируйте ту часть, которая, по вашему мнению, относится к вашему вопросу.
Некоторые веб-сайты говорят, что витые пары стоят дешевле, могут передавать более высокие частоты и отфильтровывать шумы, перекрестные помехи, помехи и т. д. Тогда эти веб-сайты не рассказывают полную историю. Для некоторых приложений (таких как Ethernet) это действительно правильно. Для других (например, сигналов Гигерца) это не так. Для очень высоких частот, таких как несколько гигагерц, витая пара бесполезна.
Пробники осциллографов также имеют специально разработанный коаксиальный кабель (кажется, в нем используется спиральный центральный проводник с высоким удельным сопротивлением?), чтобы сделать его характеристики как можно более идеальными для применения в пробниках.

Ответы (2)

Если это так, то почему большинство кабелей пробников для осциллографов изготавливаются с использованием коаксиальных кабелей?

Если у вас нет специального дифференциального датчика, установленного на входной клемме вашего оскопа, вход на неизолированную клемму является так называемым «несбалансированным». Это означает, что вход имеет опорную клемму с местным заземлением, подключенную к шасси прицела.

  • Коаксиальный кабель идеально подходит для несимметричного входа, но он может быть далек от идеала при работе с балансным сигналом.

  • Витая пара идеально подходит для действительно сбалансированного входа. Вход прицела не сбалансирован (если не используется специальный датчик), поэтому он далек от идеала.

  • Вход осциллографа имеет высокий импеданс (особенность), а для витой пары требуются согласующие резисторы (примерно от 50 до 100 Ом) для наилучшей работы на высоких частотах, следовательно, у вас также есть конфликт требований.

@loadingnow Он имеет в виду, что осциллограф не должен нагружать источник сигнала, поэтому он должен иметь высокий входной импеданс, но если вы используете TP, вы должны завершить систему с более низким импедансом. Это столкновение требований.
Хорошо, витая пара требует согласования с низким импедансом, тогда я прав, говоря, что коаксиальные кабели не требуют согласования с низким импедансом для высокой производительности?
@loadingnow Технически коаксиальные кабели также требуют согласования с характеристическим импедансом, типичные коаксиальные кабели используют согласование 50 Ом, которое есть внутри некоторых осциллографов, или в некоторых приложениях также используется сопротивление 75 Ом. Но пробники осциллографа используют специальный коаксиальный кабель с потерями, который не требует оконечной нагрузки.
@loadingnow зависит от того, что вы подразумеваете под «высокой производительностью». Например, если кабель предназначен для измерения микроволн, импеданс оконечной нагрузки должен составлять 50 Ом. Кабель по-прежнему коаксиальный.
@loadingnow базовые пробники осциллографа, вероятно, надежны только с точки зрения разумного воспроизведения амплитуды примерно до 50 МГц (или выберите специальный пробник). Золотое правило, позволяющее избежать значительных отражений в проводах, заключается в том, чтобы длина волны максимальной частоты превышала 10-кратную длину зонда. Итак, если зонд имеет длину 1,0 метра (просто пример), он имеет полную λ на 300 МГц, так что 50 МГц будет не так уж плохо. Кроме того, при повышении частоты внутренняя емкость пробника обеспечивает некоторое частичное снижение импеданса, и отражения также уменьшаются. Это компромисс.

Идеальный осциллограф не окажет никакого влияния на сигналы в измеряемой цепи.

Использование витой пары увеличивает емкостную связь между двумя ее проводниками по сравнению с параллельной проводкой. Это делает результирующую емкость между проводниками и их индуктивность более согласованной.

Это то, что вы не хотите подключать к интересующему вас сигналу и его земле / Vref. Он будет мешать высокочастотным сигналам, делая отображаемое измерение еще менее верным, чем то, что уже было в несовершенном прицеле.

Витая пара используется в дифференциальном и балансном входе. В прицеле такого нет, хотя мог бы. Но недостатки витой пары заставляют не идти напролом.

Вы хотите сказать, что коаксиальные кабели имеют меньшую емкость по сравнению с витыми парами?
@loadingnow Тони не ответил на этот вопрос, но я отвечу в его отсутствие. Абсолютно коаксиальный кабель может иметь гораздо меньшую емкость между экраном и внутренней частью по сравнению с витыми парами. Витые пары стремятся уменьшить индуктивность контура за счет большей емкости. Коаксиал может сделать наоборот.