Влияние высокого импеданса или низкого импеданса осциллографа

Я измеряю синусоидальный сигнал в диапазоне от 0 до 40 МГц с помощью Agilent InfiniVision DS0-X 3034A. Паспорт осциллографа находится здесь: http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5990-6619EN.pdf

Мой вопрос: когда нам нужно использовать настройки осциллографа с низким или высоким импедансом и почему? Я знаю, что высокий импеданс даст меньше искажений на форме волны, но почему он даст меньше искажений?

Ни схема, которую вы измеряете, ни схема, которую вы используете для измерения (комбо зонд/осциллограф), не идеальны. Вам нужно относиться к ним как к реальным схемам и анализировать как таковые. Тогда ответ естественным образом выпадает из такого анализа.

Ответы (1)

Ваша точка зрения «Я знаю, что высокое сопротивление дает меньше искажений на форме волны» не соответствует действительности. Режим высокого импеданса добавляет большую емкость вашей цепи в точке измерения, и эта избыточная емкость, безусловно, может и будет искажать вашу схему, особенно на высоких частотах. Это необходимо учитывать при принятии решения об использовании того или иного входного импеданса.

В общем, вы почти всегда захотите использовать высокоимпедансный режим осциллографа, т.е. 1 М Ом входное сопротивление при проверке цепи. Вы будете использовать 50 Ом режим, если вы подключаетесь к эквивалентному 50 Ом ом выходное сопротивление источника, например генератора сигналов с 50 Ом выход или генератор радиочастотных сигналов с 50 Ом характеристическое выходное сопротивление или тестируемое передающее устройство, имеющее 50 Ом выходное сопротивление. Все передатчики, работающие в диапазоне ГГц, будут 50 Ом выходы.

При использовании 50 Ом режим входа с низким импедансом, вы захотите использовать 50 Ом коаксиал тоже. Вы всегда хотите, чтобы ваш источник, линия и нагрузка (вход осциллографа) были согласованы по импедансу, чтобы свести к минимуму отражения, которые добавляют или вычитают из истинного измеряемого сигнала.

В большинстве случаев при работе с высокими частотами потребуется использовать режим с более низким импедансом и меньшей емкостью с сигнальной цепочкой с согласованным импедансом.

Для работы на очень высоких частотах существуют также так называемые Lo-Z (низкоимпедансные) пробники, которые представляют собой не что иное, как короткий отрезок 50 Ом высококачественный коаксиальный кабель и последовательный резистор 450 Ом, дающий пробник x10 на 50 Ом . Этот тип входа пробника используется на очень высоких частотах, 1 ГГц и выше, с полосой пропускания до 10 ГГц. Преимущество этого вида 50 Ом заключается в том, что он имеет практически незначительную емкостную нагрузку тестируемого устройства по сравнению с 1 М Ом который имеет между 10 пф- 20 пФ емкости (до 100 pf при добавлении длины коаксиального кабеля).

Зонд Lo-Z, такой как этот, добавляет 500 Ом нагрузку до точки, где вы прикрепляете датчик, поэтому вам нужно знать о влиянии этой нагрузки на вашу цепь в этой точке.

Вы всегда должны знать об импедансе вашего пробника и емкостной нагрузке, которую ваш пробник оказывает на цепь, к которой вы его подключаете, и может ли ваша схема справиться с этим, не вызывая проблем с нагрузкой и искажений. Только тогда вы станете джедаем-осциллографом.

спасибо за ответ .. как мне измерить импеданс для моего зонда? а для осциллографа, который я использовал, в таблице данных не было указано значение входного импеданса, так как мне его определить?
твой стандартный х 1 или х 10 зонд будет использоваться с 1 М Ом входное сопротивление, поэтому сопротивление пробника будет 1 М Ом ом в х 1 режим и 10 М Ом ом в х 10 режим. Так как у вас есть 3034 А, а 350 Объем МГц, у вас будет N 2890 Зонды, которые 500 Датчики полосы пропускания МГц. Вы бы использовали те с 1 М Ом входное сопротивление. У вас наверняка не возникнет проблем с измерением до 40 МГц с этим прицелом и теми щупами. Еще одно замечание. Я почти всегда использую режим x10, потому что он меньше нагружает схему.
и для этого осциллографа входное сопротивление всегда в 1 МОм для 1x пробника? так как на осциллографе не было кнопки для переключения на низкий импеданс. и еще одно, осциллограф имеет импеданс, и пробник тоже имеет импеданс, например, пробник x1 имеет импеданс 1 МОм, а осциллограф имеет 1 МОм, поэтому общее входное сопротивление будет 2 МОм?
На самом деле, 1 М Ом зонд, взятый отдельно, сам по себе не имеет импеданса (на самом деле это не так, он, вероятно, имеет около 300 Ом в самом кабеле)... однако 1 М Ом это не от зонда, это от прицела. х 10 режим добавляет 9 М Ом и при добавлении в 1 М Ом в размахе это 10 М Ом . Для 40 МГц вы захотите всегда использовать x 10 режим зонда, потому что x 1 режим будет с потерями (из-за 300 Ом в коаксиальном кабеле) и, вероятно, имеет меньше, чем 20 Полоса пропускания МГц из-за этого: общая кепка = 30 пф, R = 300, 1 / ( 2 π р С )
Я только что взглянул на таблицу данных для N 2890 Зонды, которые поставляются с этим прицелом. они х 10 только щупы, они не переключаемые, так что все что я сказал про х 1 зонд выше, хотя все еще верно, не относится к вашему случаю. У тебя есть х 10 только датчики, и это то, что вы хотите использовать в любом случае.
@user37970 user37970 Возможно, вы захотите посмотреть видео W2AEW , в котором обсуждается разница между датчиками x1 и x10. Это также помогает объяснить согласование импедансов.
@BrianOnn, как вы сказали ранее, для высоких частот следует использовать датчик с низким импедансом, верно? но почему вы всегда используете режим 10x, разве режим 10x не дает высокого импеданса? x10 = 10 Ом, тогда как x1 = 1 Ом?