Цепь пробника для измерения более высокого напряжения на осциллографе?

Итак, чтобы ответить на мой собственный вопрос .... Несмотря на то, что показано на схеме, несмотря на то, что R4 на самом деле является резистором 2 МОм, припаянным к плате, входное сопротивление осциллографа DSO138 составляет 1 МОм (во всех диапазонах, 1 В, 0,1 В и 10 мВ). Странный? Да и на это у меня нет ответа.

Я начал с последовательного подключения резисторов на ~18 МОм и четырех конденсаторов 47p, сделал пробник (в комплекте с держателем ручки и всем остальным) и понял, что он стал пробником, близким к 20-кратному (компенсирован конденсатором 150p на разъеме BNC для дайте квадратный результат с тестовой частотой 1 кГц). Затухание было больше при постоянном токе (примерно в 20 раз), чем при 50 Гц (примерно в 18 раз) или 1 кГц (примерно в 16 раз).

Затем я получил резисторы на 9 мегабайт, точно измеренные мультиметром. Соединил семь конденсаторов 100p последовательно и подключил их параллельно резисторам. Показания почти точно 10x при постоянном токе и тестовом импульсе 1 кГц. Компенсация практически не требуется.

Крышки требуются во всем, кроме DC. Даже на частоте 50Гц вывод стал искажаться без заглавных букв, почти треугольной волной. Таким образом, невозможно измерить напряжение или сделать что-либо полезное, используя только резисторный делитель, даже на частоте 50 Гц.

Советы: керамические конденсаторы SMD легко трескаются. Не перегревайте и не надавливайте из-за гибкости платы (я использовал тонкую печатную плату 5 мм x 40 мм). Лучше соединить цепочку колпачков с гибкими проводами на обоих концах. Для увеличения номинального напряжения требуется куча колпачков и несколько последовательных резисторов. Резисторы со сквозным отверстием мощностью 1/4 Вт рассчитаны на 250 В, цокольные — на 50 В. Я использовал 4 резистора и 4 конденсатора для 20x, так что максимум 200Vpp. 4 резистора и 7 колпачков в 10x дают мне максимум 350Vpp. Лучше использовать запас прочности и не доходить до предела, особенно на более низких частотах.

Моделирование Spice не совсем соответствует фактическим результатам из-за изменений емкости конденсаторов, а также из-за конструкции (и коаксиального кабеля). Я оцениваю импеданс DSO138 в 1Meg и входную емкость <100pF.

Вам следует пойти и купить щуп для прицела 10:1, желательно для того прицела, который у вас есть. Как видите, входное сопротивление вашего осциллографа довольно сложное, поэтому подобрать согласующий делитель напряжения может быть проблемой. Для некоторых идей посмотрите этот ответ

Но если ваш источник имеет довольно небольшой импеданс, а ожидаемый диапазон частот ниже нескольких кГц, то подойдет простой делитель напряжения от 90 кОм до 10 кОм.

Вам нужно только убедиться, что вторичная обмотка вашего трансформатора не подключена к сети переменного тока и находится в плавающем состоянии.

Это обычный 10-кратный пробник ( https://www.allaboutcircuits.com/uploads/articles/Typical_schematic_for_X10_Passive_Probe.jpg ). Это делитель напряжения RC, использующий внутренний резистор/конденсатор осциллографа как часть схемы.

Вот некоторая теория, лежащая в основе конструкции пробника для обработки диапазонов частот:

• http://emcesd.com/1ghzprob.htm
• http://www.repairfaq.org/sam/hvprobe.htm
• http://www.sigcon.com/Pubs/straight/probes.htm

С сайта hvprobe.htm:

Значительная часть усилий по проектированию (и стоимости) высоковольтных пробников связана с проблемой плавного перехода от резистивного делителя на низких частотах к емкостному делителю на высоких частотах, сохраняя при этом постоянное значение затухания на средних частотах. . Это непросто. Учтите, например, что общий экран явно необходим и должен должным образом предотвращать работу конца пробника с высоким Z в качестве антенны (как это делают некоторые высоковольтные пробники! т.е.видим большие сигналы на выходе). Этот экран действует как емкость на землю для высоковольтного резистора, направляя часть высокочастотного тока, который должен идти на выход, на землю. Следовательно, на какой-то средней частоте есть провал! Это решается различными способами - экранами, подключенными к наконечнику пробника (но внутри земли), конденсаторами, шунтирующими резистор, специальной конструкцией резистора и т.д. провал, или даже оба. Кстати, эти проблемы намного сложнее, если вы хотите сделать пробник с очень низкой емкостной нагрузкой и высокой частотной характеристикой.