블로그 약 오실로스코프 프로브 선택 및 성능을 최적화하는 가이드

여러분이 복잡한 회로판에 문제를 해결하는 전자 엔지니어라고 상상해 보세요. 오실로스코프는 여러분의 주요 진단 도구입니다.그 효과는 전속으로 연결하는 프로브에 전적으로 달려 있습니다.프로브는 테스트 중인 장치와 측정 기기 사이의 중요한 다리로 작용하며, 그 성능은 직접적으로 결과의 정확성과 신뢰성을 결정합니다.

오실로스코프 프로브는 테스트 회로에서 신호를 오실로스코프로 전송하여 표시 및 분석합니다. 전형적인 프로브는 세 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다.론드 헤드 (테스트 포인트 연결을 포함), 유연한 케이블, 그리고 오실로스코프 입력과 연결되는 커넥터

그러나 이 연결은 완벽하지 않습니다. 모든 탐사선은 회로 작동에 어느 정도 영향을 미칩니다. 그리고 오실로스코프는 탐사선이 제공하는 것을만 표시할 수 있습니다.이상적인 프로브는 신호 충실성을 완벽하게 보존하면서 회로에 최소한의 영향을 미칠 것입니다이 두 영역의 타협은 잘못된 측정 결과를 초래할 수 있습니다.

간편한 연결이 바람직하지만 모든 응용 프로그램에 적합한 단일 탐사선은 없습니다. 소형 탐사 헤드와 전문 어댑터는 고밀도 표면 장착 기술 (SMT) 에서 가장 잘 작동합니다.산업용 전력 회로에서는 더 큰 안전 범위와 더 큰 탐사기를 요구합니다.현재 측정은 완전히 다른 클램프 스타일의 탐사기를 필요로 합니다.

대부분의 프로브에는 표준 액세서리가 포함되어 있습니다. 토지 클립, 보상 조정 도구 및 테스트 포인트 연결을 용이하게하기 위해 다양한 끝 첨부 장치.

완벽한 신호 성실성은 0의 약화, 무한한 대역폭, 모든 주파수에서 선형 단계 반응이 필요합니다.탐사선택은 네 가지 주요 사양에 초점을 맞추고 있습니다.:

1. 약화:입출력 신호 진폭에 대한 입출력 신호 진폭의 비율, 일반적으로 DC 조건에서 지정됩니다. (예를 들어, "10X" 프로브는 입출력 10분의 1을 공급합니다.)
2. 대역폭:신호 진폭이 3dB (약 30%) 감소하는 주파수입니다.탐사선과 스코프 조합은 신호의 가장 높은 주파수 구성 요소의 5배의 대역폭을 가져야 합니다..
3. 상승 시간:대역폭과 반대로, 이것은 탐사선이 신호 전환에 얼마나 빠르게 반응하는지 측정합니다. 다시, 측정 시스템은 신호의 상승 시간보다 5배 더 빠르어야 합니다.
4. 선형 단계:모든 주파수 구성 요소가 동일한 지연을 경험하고 파동 형태를 보존하도록 보장합니다. 비선형 단계 반응은 복잡한 신호, 특히 펄스를 왜곡합니다.

각 프로브는 평행 저항 (R) 으로 모델링된 어떤 정도로 테스트 된 회로를 부하합니다._p용량 (C)_p(3) 세 가지 부하 효과는 특히 주목되어야 합니다.

1. 입력 저항:장치의 출력 저항과 전압 분할기를 만들어 측정 전압을 감소시킬 수 있습니다.
2. 입력 용량:더 높은 주파수에서 점점 더 문제가 되고, 신호 가장자리를 느리게 하고, 고주파 세부사항을 약화시킵니다.
3. 프로브 인덕턴스:지상 납 인덕턴스는 탐사 용량과 상호 작용하여 특정 주파수에서 울림을 유발할 수 있습니다.

부하를 최소화하기 위해서는 신중한 탐사선 선택과 측정점 선택이 필요합니다. 낮은 임피던스 테스트 포인트 (트랜지스터 방출기와 같은) 는 일반적으로 높은 임피던스 노드보다 탐사를 더 잘 견딜 수 있습니다.

형광등, 모터 등으로부터의 환경 소음으로 인해 측정이 손상될 수 있다. 대부분의 탐사선은 소음을 최소화하기 위해 땅으로 보호된 동축 케이블을 사용한다.일반적인 신호 수준에 효과적이지만, 매우 낮은 수준의 측정은 일반 모드 소음을 처리하기 위해 전문 차원 탐사선을 필요로 할 수 있습니다.

오직 수동적인 구성 요소 (항항, 콘덴서, 케이블) 를 포함하고 있는 이 저렴한, 견고한 프로브는 넓은 역학적 범위를 제공하지만 더 높은 입력 용량으로 고통받습니다. 일반적인 구성은 다음을 포함합니다.

• 1X 프로브 (최대 감도, 제한된 대역폭)
• 10X 프로브 (밴드위드/감각성 타협)
• 교환 가능한 1X/10X 프로브 (다중성)

증폭기 (전력을 필요로 하는) 를 통합하여, 이들은 우수한 대역폭과 낮은 입력 용량을 제공하지만 제한된 전압 범위에서 더 높은 비용으로.그 콤팩트 한 끝 은 표면 에 장착 된 장치 를 탐구 하는 데 탁월 합니다.

서로 참조되는 신호를 측정하는 데 필수적인 (지구가 아닌) 이들은 높은 주파수 미분 신호를 보존하면서 공통 모드 소음을 거부하기 위해 일치된 내부 증폭기를 사용합니다.

이 장치들은 전류를 측정하기 위해 전도기 주위의 자기장을 감지하여 그 전압을 비례 전압으로 변환합니다. 두 가지 주요 유형이 있습니다.

• AC 전원 (트랜스포머 전원)
• AC/DC (DC 측정을 위한 홀효과 센서를 추가함)

정확한 측정에 적절한 수동 탐사 보상이 필수적입니다. 이 조정은 탐사기의 AC 저하를 특정 오실로스코프 입력과 일치시킵니다.

1. 스코프의 캘리브레이션 출력으로 연결
2. 조정 도구를 사용하여, 평면 상단 사각형 파도를 조정
3. 과잉 보완 (둥근 코너) 또는 과잉 보완 (가장 과잉) 을 피합니다.

서로 다른 연결 방식은 다른 시나리오에 적합합니다.

• 시험점 및 연결 장치에 대한 스프링 부착 톱
• 정밀 SMT 탐사용 날카로운 바늘 끝
• 고주파 측정에 대한 지상 납 최소화

올바른 오실로스코프 프로브를 선택하는 것은 신호 특성, 측정 요구 사항 및 회로 제약에 대한 신중한 고려가 필요합니다. 프로브 사양을 이해함으로써,부하 효과, 그리고 응용 프로그램에 특화된 설계, 엔지니어들은 다양한 전자 테스트 시나리오에서 측정 정확성을 보장 할 수 있습니다.