Perché un oscilloscopio mostra una tensione diversa da un generatore di segnale?

Ho un oscilloscopio Rigol DS1052E e un generatore di funzioni Rigol DG1022. Ho appena cambiato la ventola dell'oscilloscopio con una silenziosa, come ho scoperto, come è comunemente riportato, che il rumore della ventola originale era molto irritante. Sembra avere successo ed è l'unica modifica che ho apportato all'oscilloscopio.

Testando l'oscilloscopio come controllo, ho collegato il generatore di segnale ad esso con un semplice cavo BNC (entrambe le estremità BNC) e impostato il generatore di segnale su un'onda sinusoidale da 5 volt picco-a + picco 1 kHz e la tensione è stata confermata da un voltmetro digitale che mostra circa 3,67 V VMS. Tuttavia, l'oscilloscopio mostra 10 V p / p, e ciò accade anche per un'onda sinusoidale di 100 kHz. Testando altre ampiezze, non è sempre esattamente da due a uno, ma è attorno a quel rapporto.

Perché l'oscilloscopio mostra il doppio della tensione del generatore di segnale? Spero sia qualcosa di banale che ho trascurato, e non disperatamente una "modifica hardware non documentata", come dicevamo in laboratorio quando abbiamo lasciato cadere qualcosa e non ha più funzionato.

Beh, non ho bisogno di essere preso dal panico. @Sephro ha la soluzione. Grazie soprattutto a lui e agli altri per i commenti utili. Avrei anche accettato la versione di @alex forencich se mi fosse stato permesso. Stavo iniziando ad avvicinarmi a quella risposta da solo, poiché ho scoperto che inserendo un carico parallelo di 50 ohm sull'uscita del sig. gen. risolto il problema, ho fatto come suggerito da @Seph e impostato il sig. gen. uscita a "Z alta" e anche questo fa coincidere le tensioni mostrate.

Quindi, la mia spiegazione estesa, dalle risposte fornite, è:

Vedo ora che, per generare 5 V attraverso un carico di 50 ohm, con la sua resistenza interna anche 50 ohm, il sig. gen. in realtà genera 10 V dei quali, poiché i due 50 ohm in serie fungono da divisori di tensione, ai terminali di uscita compaiono solo 5 V, e questo è il valore visualizzato sul sig. gen. pannello. Se è collegato un carico ad alta impedenza come un oscilloscopio, il partitore di tensione è distorto, con una caduta molto piccola attraverso il sig. I 50 ohm interni della gen. e quasi tutti nell'input dell'oscilloscopio. Il sig. gen. non "lo sa" e fornisce comunque lo stesso display del carico di 50 ohm. Come dice @Seph, esiste un'impostazione "Alta Z" per il DG1022 sig. gen. che (in effetti?) sostituisce l'impedenza interna con un'impedenza elevata per adattarsi al carico, quindi viene ripristinato l'effetto del divisore di tensione.

$\Omega$

$\Omega$$\Omega$

Impostalo su Z alta e probabilmente tutto andrà bene.

Generalmente l'impostazione della tensione sui generatori è la metà di quella della tensione di uscita del circuito aperto, sebbene dipenda dal generatore. Di solito i generatori di segnali sono progettati per pilotare un carico di 50 ohm, quindi hanno un'impedenza di sorgente di 50 ohm per scopi di corrispondenza. Di conseguenza, la tensione attraverso il carico sarà proporzionale all'impedenza di carico. Se il generatore emette 1 volt a vuoto, si otterranno 0,5 V su un carico di 50 ohm (la sorgente da 50 ohm e le impedenze di carico agiscono come un divisore di tensione). L'impostazione della tensione di uscita compensa questo. Prova a impostare l'input dell'oscilloscopio su 50 ohm, se supporta questo. In caso contrario, collegarli entrambi a una resistenza da 50 ohm. Potrebbe anche essere possibile disabilitare la compensazione dell'impedenza di carico di 50 ohm nel generatore.

A proposito, la tensione picco-picco sarà circa 2,8 volte la tensione RMS, quindi 3,276 x 2,8 = 10,276. Quindi l'oscilloscopio mostra la tensione corretta, non è proprio la tensione che ti aspettavi.

Il modo corretto per calibrare la sonda e l'oscilloscopio è con un'onda quadra come previsto nell'angolo in basso a destra.

In questo modo vengono verificati la risposta in frequenza e il guadagno CC.

Per calibrare le sonde, leggere il manuale per l'auto-compensazione. Per calibrare il guadagno, leggere la sezione automatica del manuale.

Scollegare eventuali sonde o cavi da tutti gli ingressi dei canali, altrimenti potrebbero verificarsi guasti o danni all'oscilloscopio. Premere → Auto-Cal per accedere all'interfaccia di auto-calibrazione come segue. Premere il tasto "RUN / STOP" per avviare l'operazione e premere il tasto "AUTO" per uscire dal sistema

Se il generatore fornisce lo stesso risultato con un carico di 50 Ohm, consultare la fabbrica.

Con carico ad alta impedenza, si prevede che il risultato sia 2 volte selezionato. L'output diminuisce del 50% con un carico corrispondente.