Ha mai senso usare un ingresso da 50 Ω con sonda oscilloscopio 10X?

Sono al punto del mio apprendimento in cui si scopre che la configurazione della misurazione per un ambito alle frequenze RF è un po 'più coinvolta di quanto pensassi :)

• Vedo l'importanza di considerare l'ingresso sonda + ambito come un circuito / schema completamente a sé stante.

• lo capisco $C_p$ e $C_{in}$ formare un divisore capacitivo che domina quando le frequenze entrano nella gamma MHz e anche un po 'al di sotto.

• Capisco che l'uso di trecce di terra costituisce un invito diretto per il diavolo ad entrare e fa sì che le tracce del tuo ambito mentano a te fino a quando non impazzisci. È essenziale qualche altra connessione di terra, con una dimensione del circuito misurata in millimetri.

• Comprendo che l'impedenza caratteristica del coassiale che collega la sonda all'oscilloscopio è 50Ω. Inoltre, capisco che quando l'impedenza di ingresso dell'oscilloscopio non è 50Ω, una parte del segnale viene riflessa, ma immagino di essere un po 'confuso su quel bit perché di solito non sembra essere un problema.

Finora, nella mia esplorazione per ottenere più fantasiosi con la sonda, ho fatto misurazioni di corrente saldando il coassiale direttamente a un resistore da 1 Ω e collocandolo nel percorso corrente; c'era un picco di 100 mA in quel circuito convertitore boost auto-oscillante, ma aveva una forma d'onda abbastanza complessa da essere sia interessante che istruttiva. Era un disastro rumoroso e appuntito senza il terminatore passante da 50 Ω, ma è diventato davvero pulito con esso. Sto pensando che quest'ultima fosse la "vera" forma d'onda, ma finora non ci sono prove a conferma. È stato sicuramente più bello guardare :)

Quindi sto sicuramente vedendo il vantaggio di usare un percorso del segnale di 50 Ω (credo di esserlo comunque :). Ma ovviamente non tutte le situazioni sono a bassissima impedenza come quella che si chiede così se c'è posto per un ingresso di 50 ohm in situazioni in cui si potrebbe preferire non caricare il circuito così tanto.

Solo a pensarci bene, sono propenso a credere che usare un ingresso da 50 Ω (feedthrough o incorporato) con una sonda 10X equivale a fare una sonda da mezzo milione di X a CC, che ovviamente non sarebbe molto utile .

Esistono applicazioni in cui potrebbe avere senso?

Una sonda ad oscillazione passiva ad alta impedenza tratta il cavo come un condensatore anziché trattarlo come una linea di trasmissione. La capacità di compensazione nelle sonde bilancia (con il fattore di scala appropriato) la capacità del cavo e la capacità dell'ingresso dell'oscilloscopio.

Il cavo su una sonda per oscilloscopio ad alta impedenza di alta qualità è speciale, non è un normale coassiale da 50 ohm. Lo speciale cavo insieme alle lunghezze relativamente brevi dei puntali della sonda significa che possono cavarsela trattandola come un condensatore fino a circa 100 MHz, molto oltre, e le tradizionali sonde passive ad alta impedenza non funzionano troppo bene.

L'uso di una sonda 10x progettata per un ingresso oscilloscopio da 1 megaohm su un ingresso oscilloscopio da 50 ohm non ha molto senso.

L'alternativa al rilevamento dell'oscilloscopio ad alta impedenza è di eseguire una linea da 50 ohm all'oscilloscopio ed eseguire l'oscilloscopio in modalità 50 ohm (o utilizzare un terminatore in linea se l'oscilloscopio è troppo economico per avere un'opzione da 50 ohm). I condensatori di compensazione non sono più necessari.

Se 50 ohm è troppo basso per la propria applicazione, è possibile aggiungere un resistore in serie al punto di sondaggio. Ad esempio, l'aggiunta di un resistore serie 450 ohm fornirebbe una sonda x10 con un'impedenza di ingresso di 500 ohm. L'aggiunta di un resistore serie 4950 ohm fornirebbe una sonda x100 con un'impedenza di ingresso di 5 kilohm.

La cosa grandiosa del sondaggio a bassa impedenza è che non è necessaria la capacità di compensazione e la linea di ritorno all'oscilloscopio è una normale linea da 50 ohm. Quindi è molto più facile integrare il sondaggio a bassa impedenza nel progetto piuttosto che integrare il sondaggio ad alta impedenza.

Le sonde 10X (che di solito hanno una resistenza di ingresso di 10 megaohm) vengono utilizzate per ridurre il carico su un circuito. Tuttavia, sono utili solo per le frequenze in cui l'impedenza della capacità di ingresso (di solito circa 10 picofarad) non è troppo bassa. Si noti che l'impedenza di 10 picofarad a 100 MHz è solo di circa 159 ohm. Pertanto, i 10 megaohm di resistenza della sonda sono relativamente inutili. A queste frequenze, la maggior parte dei circuiti sono progettati per 50 ohm. Pertanto, la maggior parte degli oscilloscopi ad alta frequenza hanno doppi ingressi: alta impedenza (di solito 1 megohm) e bassa impedenza (50 ohm). Esistono terminazioni feedthru da 50 ohm che possono essere utilizzate con oscilloscopi che non hanno una terminazione interna da 50 ohm.