Який вплив активних пробників осцилографа на вимірювання?
З’єднувальна частина перед підсилювачем – це з’єднувальна лінія з неконтрольованим повним опором, яка має багато еквівалентної ємності та еквівалентної індуктивності. Ця частина має великий вплив на пропускну здатність системи, вхідний опір на високих частотах і характеристики частотної характеристики; за підсилювачем, як правило, це лінія передачі 50 Ом. Ця частина контролюється імпедансом і має менший вплив на пропускну здатність системи.
Найпростіший спосіб зменшити вплив проводів на пропускну здатність системи — скоротити довжину з’єднувального дроту між зондом і тестованим пристроєм. На малюнку нижче наведено приклад. У тесті використовується односторонній активний зонд 2 ГГц. При використанні різних аксесуарів для підключення пропускна здатність системи різна. Чим коротший використовується зовнішній аксесуар, тим вища пропускна здатність системи.
Однак в деяких випадках для зручності використання підсилювач зонда повинен знаходитися на певній відстані від досліджуваної точки. Ця ділянка з'єднувальної лінії зазвичай поводиться індуктивно. Якщо ефект індуктивності, спричинений цією ділянкою проводу, не компенсується, ця довга ділянка з’єднувальної лінії легко спричинить коливання сигналу. Наступні два зображення є результатами вимірювання того самого тактового сигналу 500 МГц із часом наростання 100 пс за допомогою одностороннього активного пробника 4 ГГц через кабель довжиною 2- дюймів. На зображенні ліворуч кабель довжиною 2-дюймів жодним чином не узгоджено, а виміряний тактовий сигнал коливається та дуже сильно деформується; на зображенні праворуч вихідний кінець кабелю довжиною 2-дюймів узгоджується через відповідний резистор, і сигнал коливається, а деформація значно зменшується.
Таким чином, коли довжину проводу зонда та тестованого пристрою більше не можна вкоротити, використання відповідного резистора для узгодження сигналу на одному кінці поблизу контрольної точки може покращити вплив індуктивності проводу. Конкретний розмір використовуваного узгоджувального резистора повинен ґрунтуватися на розмірі виводу. Такі характеристики, як довжина, моделюються та обчислюються. На малюнку нижче показано диференціальне зварювання та точкові зонди, які використовуються двома диференціальними зондами. Можна побачити, що у випадку високих частот, щоб підвищити точність вимірювання сигналу, навіть дуже короткі виводи повинні бути належним чином узгоджені. Щодо узгодження резисторів слід зауважити, що цей узгоджувальний резистор лише зменшує коливання сигналу, спричинені довгими проводами, і має обмежене покращення пропускної здатності. Якщо довжина переднього кінця надто велика, пропускна здатність системи все одно зменшиться.
Як згадувалося раніше, щоб збільшити смугу пропускання активного пробника, окрім використання підсилювача з високою смугою пропускання, вам також потрібно мінімізувати довжину лінії передачі неконтрольованого імпедансу від контрольної точки до підсилювача зонда та провести тест на передній кінець сполучної лінії. Узгодження резисторів. Однак зазвичай підсилювачі з високою смугою пропускання вимагають складного екранування, узгодження та джерела живлення, і їх розміри не особливо малі. Якщо підсилювач сконструйований занадто близько до контрольної точки, користуватися ним буде дуже незручно. Для того, щоб забезпечити простоту використання та високу пропускну здатність вимірювань одночасно, багато зондів із високою пропускною здатністю на ринку зараз використовують розділену структуру.
Цей зонд складається з двох частин: підсилювача зонда та переднього кінця зонда, які з’єднані через коаксіальний роз’єм 50 Ом. Імпеданс передньої частини звичайного пробного підсилювача неконтрольований, тому ця довжина сильно впливає на сигнал. Однак лише коротка ділянка (близько 5 мм) переднього кінця датчика InfiniiMax має неконтрольований імпеданс. Ця частина Вивідний провід дуже короткий, щоб забезпечити високу смугу вимірювання; а частина за переднім кінцем зонда (приблизно 10 см) є коаксіальною лінією передачі 50 Ом, і довжина цієї частини мало впливає на пропускну здатність системи. Таким чином, після прийняття цієї структури, з одного боку, смуга пропускання зонда може бути ширшою, а з іншого боку, підсилювач зонда може бути далі від контрольної точки, що робить розмір переднього кінця зонда меншим і легшим для визначення використовувати. У той же час ця розділена структура полегшує користувачам заміну різних тестових передніх кінців відповідно до різних потреб тестування, таких як точкове тестування, зварювання, домкрат тощо.
