Oszcilloszkóp passzív szondák elvi elemzése
A mérnökök általában a passzív feszültség 10-szeresét használják Rp (9MΩ) és Cp a szonda csúcsában, Rp a szonda bemeneti impedanciája, Cp a szonda bemeneti kapacitása, R1 (1MΩ) az oszcilloszkóp bemeneti impedanciája, C1 képviseli. az oszcilloszkóp bemeneti kapacitása és a koaxiális kábel ekvivalens kapacitása, valamint az értékek kombinációjának szonda kompenzációs dobozának kapacitása. A pontos mérés érdekében a két RC időállandónak (RpCp és R1C1) egyenlőnek kell lennie; Bármilyen kiegyensúlyozatlanság a mért hullámforma torzulását idézi elő, és soha nem okoz pontatlan méréseket bizonyos paramétereknél, mint például a felfutási idő és az amplitúdó. Ezért a mérési eredmények pontosságának biztosítása érdekében a mérés előtt kalibrálni kell az oszcilloszkóp szonda munkáját. A szonda jelmodelljéből elemezhetjük, hogy a jel egyenáramú mérésénél a Cp és C1 bemeneti kapacitás egy szakadt áramkörnek felel meg. A jel osztva Rp-vel és R1-gyel, és az oszcilloszkóp végső bemenete: Vout=[R1/Rp+R1]*Vin=1/10*Vin
Oszcilloszkóp Az oszcilloszkóp bemeneti jelét a mérendő bemeneti jel 1/10-ére csillapítják. nagyobb frekvenciájú bemeneti jelek esetén a kapacitív reaktancia hatása a jelre nagyobb lesz, mint az impedancia. Például egy szabványos 1MΩ ~ 10pF passzív feszültségű szonda, a bemeneti jel frekvenciája 100 MHz, ebben az időben a szonda bemeneti kapacitív impedanciája Xc (Cp)=1 / (2 × π × f × C) {{7 }}Ω, a kapacitív impedancia sokkal kisebb, mint a 9MΩ szonda impedanciája, a jeláram inkább az alacsony ellenállású áramkör által biztosított bemeneti kapacitáson keresztül történik, a 9MΩ impedanciájú nagy ellenállású áramkör a bypass-nak felel meg. 159Ω-os és 9MΩ-os párhuzamos csatlakozásként is értelmezhető a 159Ω-os egyenértékű impedancia után. Jelenleg az oszcilloszkóp jelamplitúdójának tényleges bemenetét (AC / magas frekvencia) a szonda bemeneti kapacitása, valamint a hurok teljes kapacitásának aránya határozza meg, ami a következő: Vout=[Cp/Cp+C1]*Vin
A passzív szondakábel kapacitív terhelése általában 8-10pF/láb (1 láb láb=12 hüvelyk hüvelyk=0,3048 méter), felfutási ideje pedig 1,5 nS/láb. Egy 6 láb hosszú kábel esetén 60 pF kapacitás van, plusz egy tipikus oszcilloszkóp 20 pF bemeneti kapacitása és néhány kósza, nagyjából 90 pF. Az 1:10-es feszültségosztás szerint a szonda bemeneti kapacitásának körülbelül 10pF-nek kell lennie, hogy kielégítse a Vout/Vin=[10/10+90]=1/10 bemeneti csillapítás karakterisztikáját Figyelembe véve a szonda és a kábel kapacitását néhány hiba miatt, a szonda kompenzációs kapacitás dobozának szükségessége áramkör kompenzáció végrehajtásához, a hiba miatt a passzív feszültség szonda bemeneti kapacitása általában 8 ~ 12 pF között van . Jelenleg a 10-szeres passzív feszültségszonda bemeneti terhelési modellje általában 8-12pF bemeneti kapacitású, bemeneti ellenállása 9M ohm.
