ब्लॉग के बारे में ऑसिलोस्कोप जांच चयन और प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए गाइड

कल्पना कीजिए कि आप एक इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियर हैं जो एक जटिल सर्किट बोर्ड की समस्या का निवारण कर रहे हैं। जबकि ऑसिलोस्कोप आपका प्राथमिक निदान उपकरण है, इसकी प्रभावशीलता पूरी तरह से इसे आपके सर्किट से जोड़ने वाली जांच पर निर्भर करती है। जांच आपके परीक्षणाधीन उपकरण और माप उपकरण के बीच महत्वपूर्ण सेतु के रूप में काम करती है, उनका प्रदर्शन सीधे आपके परिणामों की सटीकता और विश्वसनीयता निर्धारित करता है।

एक ऑसिलोस्कोप जांच प्रदर्शन और विश्लेषण के लिए परीक्षण सर्किट से ऑसिलोस्कोप तक सिग्नल भेजती है। एक सामान्य जांच में तीन मुख्य घटक होते हैं: जांच सिर (परीक्षण बिंदु कनेक्शन युक्त), एक लचीली केबल, और एक कनेक्टर जो ऑसिलोस्कोप इनपुट के साथ इंटरफेस करता है।

हालाँकि, यह कनेक्शन सही नहीं है. प्रत्येक जांच कुछ हद तक सर्किट ऑपरेशन को प्रभावित करती है, और ऑसिलोस्कोप केवल वही प्रदर्शित कर सकता है जो जांच प्रदान करती है। आदर्श जांच सिग्नल निष्ठा को पूरी तरह से संरक्षित करते हुए सर्किट को न्यूनतम रूप से प्रभावित करेगी। किसी भी क्षेत्र में समझौता भ्रामक माप उत्पन्न कर सकता है।

जबकि आसान कनेक्शन वांछनीय है, कोई भी एकल जांच सभी अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त नहीं है। लघु जांच प्रमुख और विशेष एडेप्टर उच्च-घनत्व सतह-माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) के लिए सबसे अच्छा काम करते हैं, जबकि औद्योगिक पावर सर्किट अधिक सुरक्षा मार्जिन के साथ बड़ी जांच की मांग करते हैं। वर्तमान माप के लिए पूरी तरह से अलग क्लैंप-शैली जांच की आवश्यकता होती है।

अधिकांश जांचों में मानक सहायक उपकरण शामिल होते हैं: ग्राउंड क्लिप, मुआवजा समायोजन उपकरण, और परीक्षण बिंदु कनेक्शन की सुविधा के लिए विभिन्न टिप संलग्नक।

सही सिग्नल निष्ठा के लिए सभी आवृत्तियों पर शून्य क्षीणन, अनंत बैंडविड्थ और रैखिक चरण प्रतिक्रिया की आवश्यकता होगी। चूँकि यह आदर्श अप्राप्य है, जांच चयन चार प्रमुख विशिष्टताओं पर केंद्रित है:

1. क्षीणन:इनपुट और आउटपुट सिग्नल आयाम का अनुपात, आमतौर पर डीसी स्थितियों में निर्दिष्ट होता है (उदाहरण के लिए, "10X" जांच इनपुट वोल्टेज का 1/10वां हिस्सा प्रदान करती है)।
2. बैंडविड्थ:वह आवृत्ति जहां सिग्नल का आयाम 3dB (लगभग 30%) कम हो जाता है। "फाइव टाइम्स नियम" का पालन करते हुए, आपके जांच/स्कोप संयोजन में आपके सिग्नल के उच्चतम आवृत्ति घटक की बैंडविड्थ पांच गुना होनी चाहिए।
3. वृद्धि समय:बैंडविड्थ से विपरीत रूप से संबंधित, यह मापता है कि जांच सिग्नल संक्रमण पर कितनी जल्दी प्रतिक्रिया करती है। फिर, माप प्रणाली आपके सिग्नल के उठने के समय से पांच गुना तेज होनी चाहिए।
4. रैखिक चरण:यह सुनिश्चित करता है कि सभी आवृत्ति घटकों को समान देरी का अनुभव हो, तरंग आकार को संरक्षित किया जाए। अरेखीय चरण प्रतिक्रिया जटिल संकेतों, विशेष रूप से दालों को विकृत कर देती है।

प्रत्येक जांच परीक्षण के तहत सर्किट को कुछ हद तक लोड करती है, जिसे समानांतर प्रतिरोध (आर) के रूप में तैयार किया जाता है_पी) और धारिता (C_पी). तीन लोडिंग प्रभाव विशेष ध्यान देने योग्य हैं:

1. इनपुट प्रतिरोध:डिवाइस के आउटपुट प्रतिरोध के साथ एक वोल्टेज डिवाइडर बनाता है, जो संभावित रूप से मापा वोल्टेज को कम करता है।
2. इनपुट कैपेसिटेंस:उच्च आवृत्तियों पर तेजी से समस्याग्रस्त हो जाता है, सिग्नल किनारों को धीमा कर देता है और उच्च-आवृत्ति विवरण को क्षीण कर देता है।
3. जांच प्रेरण:ग्राउंड लीड इंडक्शन जांच कैपेसिटेंस के साथ इंटरैक्ट कर सकता है, जिससे विशिष्ट आवृत्तियों पर रिंगिंग हो सकती है।

लोडिंग को न्यूनतम करने के लिए सावधानीपूर्वक जांच चयन और माप बिंदु चयन की आवश्यकता होती है। कम-प्रतिबाधा परीक्षण बिंदु (जैसे ट्रांजिस्टर उत्सर्जक) आम तौर पर उच्च-प्रतिबाधा नोड्स की तुलना में बेहतर जांच को सहन करते हैं।

फ्लोरोसेंट रोशनी, मोटर और अन्य स्रोतों से पर्यावरणीय शोर माप को खराब कर सकता है। अधिकांश जांच में शोर को कम करने के लिए ग्राउंडेड शील्डिंग के साथ समाक्षीय केबल का उपयोग किया जाता है। विशिष्ट सिग्नल स्तरों के लिए प्रभावी होते हुए भी, बहुत निम्न-स्तरीय मापों के लिए सामान्य-मोड शोर को संभालने के लिए विशेष अंतर जांच की आवश्यकता हो सकती है।

केवल निष्क्रिय घटकों (प्रतिरोधकों, कैपेसिटर, केबल) से युक्त, ये किफायती, मजबूत जांच व्यापक गतिशील रेंज प्रदान करते हैं लेकिन उच्च इनपुट कैपेसिटेंस से ग्रस्त हैं। सामान्य कॉन्फ़िगरेशन में शामिल हैं:

• 1X जांच (अधिकतम संवेदनशीलता लेकिन सीमित बैंडविड्थ)
• 10X जांच (बैंडविड्थ/संवेदनशीलता समझौता)
• स्विच करने योग्य 1X/10X जांच (बहुमुखी प्रतिभा)

एम्पलीफायरों (शक्ति की आवश्यकता) को शामिल करते हुए, ये बेहतर बैंडविड्थ और कम इनपुट कैपेसिटेंस प्रदान करते हैं लेकिन सीमित वोल्टेज रेंज के साथ उच्च लागत पर। उनकी कॉम्पैक्ट युक्तियाँ सतह-माउंट डिवाइस जांच के लिए उत्कृष्ट हैं।

एक-दूसरे से संदर्भित संकेतों को मापने के लिए आवश्यक (जमीन पर नहीं), ये उच्च-आवृत्ति अंतर संकेतों को संरक्षित करते हुए सामान्य-मोड शोर को अस्वीकार करने के लिए मिलान किए गए आंतरिक एम्पलीफायरों का उपयोग करते हैं।

ये किसी कंडक्टर के चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र को महसूस करके, उसे आनुपातिक वोल्टेज में परिवर्तित करके करंट को मापते हैं। दो प्राथमिक प्रकार मौजूद हैं:

• केवल एसी (ट्रांसफार्मर आधारित)
• एसी/डीसी (डीसी माप के लिए हॉल-इफ़ेक्ट सेंसर जोड़ना)

सटीक माप के लिए उचित निष्क्रिय जांच मुआवजा आवश्यक है। यह समायोजन आपके विशिष्ट ऑसिलोस्कोप इनपुट से जांच के एसी क्षीणन से मेल खाता है:

1. स्कोप के अंशांकन आउटपुट से कनेक्ट करें
2. समायोजन उपकरण का उपयोग करके, फ्लैट-टॉप वर्गाकार तरंगों के लिए ट्यून करें
3. अधिक मुआवज़ा (गोल कोने) या कम मुआवज़ा (ओवरशूट) से बचें

विभिन्न कनेक्शन विधियाँ विभिन्न परिदृश्यों के लिए उपयुक्त हैं:

• परीक्षण बिंदुओं और कनेक्टर्स के लिए स्प्रिंग-लोडेड युक्तियाँ
• सटीक एसएमटी जांच के लिए तेज सुई युक्तियाँ
• उच्च-आवृत्ति माप के लिए ग्राउंड लीड न्यूनतमकरण

सही ऑसिलोस्कोप जांच का चयन करने के लिए आपके सिग्नल विशेषताओं, माप आवश्यकताओं और सर्किट बाधाओं पर सावधानीपूर्वक विचार करने की आवश्यकता होती है। जांच विनिर्देशों, लोडिंग प्रभावों और एप्लिकेशन-विशिष्ट डिज़ाइनों को समझकर, इंजीनियर विभिन्न इलेक्ट्रॉनिक परीक्षण परिदृश्यों में माप सटीकता सुनिश्चित कर सकते हैं।