È accettabile utilizzare il pad di terra del condensatore di disaccoppiamento come massa per la sonda dell'oscilloscopio?

Se si dovesse sondare con un oscilloscopio usando l'attacco a molla a molla corta e usare il cuscinetto di terra di un condensatore di disaccoppiamento come terra, la misurazione verrebbe respinta dalle correnti che si spostano a terra attraverso il condensatore? O è necessario qualcosa di simile a un pad punto di test sul terreno dello strato superiore per la massima precisione? Supponiamo che stia sondando un pin su un circuito integrato e che utilizzi un cuscinetto di terra del tappo di disaccoppiamento locale come terra, come mostrato nella figura, questa misurazione sarebbe libera da qualsiasi rumore proveniente dal tappo? In caso contrario, quale sarebbe il metodo migliore per farlo? Grazie.

In generale, si desidera ridurre al minimo l'area del loop quando si sondano segnali veloci. Quindi, come regola generale, è necessario selezionare la connessione di terra che minimizza l'area del loop.

Questo è solo in generale. Ci possono essere buoni motivi per usare la terra del condensatore. Ciò è dovuto alle risonanze nel piano terra. Il tuo piano di massa non sarà zero volt ovunque per tutte le frequenze. Sarà simile a questo:

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Ciò mostra la tensione del piano di massa a una frequenza specifica. Quel che è peggio è che questo può cambiare dinamicamente a seconda del consumo energetico dei circuiti integrati. Se si seleziona un riferimento a terra vicino a una modalità di risonanza, il rumore ad alta frequenza può entrare nella sonda, a causa del fatto che il riferimento del piano di terra oscillerà alla frequenza di risonanza.

La cosa sul disaccoppiamento dei condensatori è che sopprimono le risonanze nei piani di potenza. In effetti, è così che si evitano le modalità di risonanza indesiderate vicino alla frequenza di funzionamento. Tuttavia, tutto dipende dalla geometria dei piani, dal valore del condensatore (più piccolo è il migliore), dal consumo energetico degli IC, dalla frequenza degli IC ecc.

Quindi tutto dipende dalla tua situazione specifica. Come ho detto, cerca di ridurre al minimo l'area del loop come primo approccio generale.

Il tuo presupposto è corretto per utilizzare questo pad.
Tuttavia, considerare il tempo di salita previsto e l'errore di squillo che si verificano dalla sonda se si osserva un tempo di salita <5 ns.

I criteri per analizzare una cattiva scelta di gnd. È V = LdI / dt. Dove f-3dB = 0,35 / dt (10 ~ 90%) e L = ~ 0,5nH / mm la distanza della corrente di terra condivisa del tempo di salita dell'onda quadra osservata. La capacità della sonda determina anche una frequenza di risonanza da questa L compresa la lunghezza della molla della sonda e, se mantenuta breve, dovrebbe consentire una risposta piatta a un BW a 200 MHz, il limite di molte sonde Z 10M buone. Al contrario, una tipica sonda da 200 MHz con un cavo a clip per messa a terra lunga risuonerà vicino a 30 MHz a causa della L della clip a terra e della capacità della sonda.

Oltre a ciò richiede una migliore comprensione della geometria in cui le sonde CA da 50 Ohm funzionano meglio e la geometria da 50 Ohm ha un rapporto tra la larghezza del segnale e il gap gnd vicino a 0,5 e la lunghezza diventa irrilevante. Ciò riduce la Q della risonanza parallela ed estende il BW nell'intervallo GHz.

Generalmente un buon design con DFT avrà punti di test accoppiati per contatti con sonda a molla corta su segnali di test critici tra cui Vdd con un carico di 50 Ohm accoppiato in CA per connessione coassiale diretta o sonda a molla Z alta. Questo è un modo desiderabile per misurare accuratamente l'ondulazione dell'alimentazione alla sorgente e ai carichi per il confronto usando il carico accoppiato a 50 Ohm AC. Idealmente, il 50 Ohm viene selezionato sull'ingresso DSO o SA con modalità CA per impedire il caricamento dell'alimentazione utilizzando un cavo coassiale di alta qualità ad alta frequenza, se si desidera> 1 GHz BW.