Принцип аналізу пасивних пробників осцилографа
Інженери зазвичай використовують 10-кратний пасивний датчик напруги Rp (9 МОм), а Cp розташований на кінчику датчика, Rp для вхідного опору датчика, Cp для вхідної ємності датчика, R1 (1 МОм) представляє вхідний опір осцилографа, C1 представляє вхідну ємність осцилографа та еквівалентну ємність коаксіального кабелю, а також ємність компенсаційної коробки пробника комбінації значень. Для точного вимірювання дві постійні часу RC (RpCp і R1C1) повинні бути рівними; будь-який дисбаланс призведе до спотворення виміряної форми хвилі та ніколи не спричинить неточних вимірювань деяких параметрів, таких як час наростання та амплітуда. Тому перед вимірюванням необхідно відкалібрувати роботу щупа осцилографа, щоб забезпечити точність результатів вимірювань. З моделі сигналу зонда ми можемо проаналізувати, що для вимірювання сигналу постійного струму вхідні ємності Cp і C1 еквівалентні розімкненому ланцюгу. Сигнал ділиться на Rp і R1, а кінцевий вхідний сигнал осцилографа: Vout=[R1/Rp+R1]*Vin=1/10*Vin
Осцилограф Вхідний сигнал осцилографа ослаблюється до 1/10 вхідного сигналу, що підлягає вимірюванню. для високочастотних вхідних сигналів вплив ємнісного опору на сигнал буде більшим, ніж імпеданс. Наприклад, стандартний пасивний пробник напруги 1 МОм ~ 10 пФ, частота вхідного сигналу 100 МГц, у цей час вхідний ємнісний опір зонда Xc (Cp)=1 / (2 × π × f × C) {{7 }}Ω, ємнісний опір набагато менший, ніж опір зонда 9 МОм, струм сигналу буде більшим через вхідну ємність, що забезпечується ланцюгом із низьким опором, ланцюг із високим опором із опором 9 МОм еквівалентний байпасу. Також може розумітися як паралельне з’єднання 159 Ом і 9 МОм після еквівалентного опору 159 Ом. У цей час фактична вхідна амплітуда сигналу осцилографа (змінний струм / висока частота) визначається вхідною ємністю пробника, а також співвідношенням загальної ємності контуру, еквівалентом: Vout=[Cp/Cp+C1]*Vin
Як правило, кабель пасивного зонда має ємнісне навантаження 8-10пФ/фут (1 фут фут=12дюйм дюйм=0.3048 метр метр) і час наростання 1,5 нс/фут. Для кабелю довжиною 6 футів є 60 пФ ємності, плюс 20 пФ вхідної ємності типового осцилографа та деяка паразитна ємність, приблизно 90 пФ або близько того. Згідно з поділом напруги 1:10, вхідна ємність пробника має бути приблизно 10 пФ, щоб задовольнити характеристику вхідного затухання Vout/Vin=[10/10+90]=1/10 у 10 разів. Беручи до уваги ємність зонда та кабелю деяких помилок, необхідно використовувати блок компенсації ємності зонда для здійснення компенсації схеми, через помилку вхідна ємність зонда пасивної напруги зазвичай становить 8 ~ 12 пФ. . В даний час основна модель вхідного навантаження 10-кратного пасивного датчика напруги зазвичай має вхідну ємність 8~12 пФ, вхідний опір 9 М Ом.
