اثرات پروب های فعال اسیلوسکوپ بر روی اندازه گیری ها چیست؟
قسمت اتصال جلوی آمپلی فایر یک خط اتصال با امپدانس کنترل نشده است که ظرفیت خازنی و اندوکتانس معادل زیادی دارد. این بخش تأثیر زیادی بر پهنای باند سیستم، امپدانس ورودی در فرکانسهای بالا و ویژگیهای پاسخ فرکانس دارد. پشت آمپلی فایر معمولا یک خط انتقال 50Ω وجود دارد. این قسمت امپدانس کنترل می شود و تاثیر کمتری بر پهنای باند سیستم دارد.
ساده ترین راه برای کاهش تاثیر لیدها بر پهنای باند سیستم، کوتاه کردن طول سیم اتصال بین پروب و دستگاه تحت آزمایش است. شکل زیر یک نمونه است. یک کاوشگر فعال تک سر 2 گیگاهرتز در آزمایش استفاده می شود. هنگام استفاده از لوازم جانبی اتصال مختلف، پهنای باند سیستم متفاوت است. هرچه لوازم جانبی جلویی استفاده شده کوتاهتر باشد، پهنای باند سیستم بیشتر است.
با این حال، در برخی موارد، برای راحتی استفاده، تقویت کننده پروب باید در فاصله معینی از نقطه آزمایش قرار گیرد. این بخش از خط اتصال معمولاً به صورت استقرایی رفتار می کند. اگر اثر اندوکتانس ناشی از این بخش از سرب جبران نشود، این بخش طولانی از خط اتصال به راحتی باعث نوسان سیگنال می شود. دو تصویر زیر نتایج اندازهگیری همان سیگنال ساعت 500 مگاهرتز با زمان افزایش 100 ثانیه با استفاده از یک کاوشگر فعال تک سر 4 گیگاهرتز از طریق یک لید طولانی 2-اینچ است. در تصویر سمت چپ، طول 2-اینچ به هیچ وجه مطابقت ندارد و سیگنال ساعت اندازهگیری شده نوسان میکند و بهطور جدی تغییر شکل میدهد. در تصویر سمت راست، انتهای منبع سرب به طول 2-اینچ از طریق یک مقاومت مناسب تطبیق داده شده است و سیگنال نوسان میکند و تغییر شکل به میزان قابل توجهی کاهش مییابد.
بنابراین، زمانی که طول سرب پروب و دستگاه تحت آزمایش دیگر نمیتواند کوتاه شود، استفاده از یک مقاومت مناسب برای تطبیق سیگنال در یک انتهای نزدیک به نقطه آزمایش میتواند تاثیر القایی سرب را بهبود بخشد. اندازه خاص مقاومت منطبق مورد استفاده باید بر اساس اندازه سرب باشد. ویژگی هایی مانند طول شبیه سازی و محاسبه می شود. تصویر زیر پروب های جوش دیفرانسیل و نقطه ای مورد استفاده توسط دو پروب دیفرانسیل را نشان می دهد. مشاهده می شود که در مورد فرکانس های بالا، برای بهبود صحت اندازه گیری سیگنال، حتی لیدهای بسیار کوتاه نیز باید به درستی مطابقت داده شوند. نکته ای که در مورد تطبیق مقاومت باید به آن توجه کرد این است که این مقاومت تطبیق تنها نوسان سیگنال ناشی از سیم های بلند را کاهش می دهد و بهبود محدودی در پهنای باند دارد. اگر طول لید جلویی بیش از حد طولانی باشد، پهنای باند سیستم همچنان کاهش می یابد.
همانطور که قبلا ذکر شد، برای افزایش پهنای باند یک پروب فعال، علاوه بر استفاده از تقویت کننده با پهنای باند بالا، باید طول خط انتقال امپدانس کنترل نشده را از نقطه آزمایش به تقویت کننده پروب نیز به حداقل برسانید و آزمایش را در انتهای جلوی خط اتصال تطبیق مقاومت با این حال، معمولاً تقویتکنندههای پهنای باند بالا به محافظ پیچیده، تطبیق و منبع تغذیه نیاز دارند و اندازه آنها بهخصوص کوچک نیست. اگر آمپلی فایر خیلی نزدیک به نقطه آزمایش طراحی شود، استفاده از آن بسیار ناخوشایند خواهد بود. به منظور اطمینان از سهولت استفاده و پهنای باند اندازه گیری بالا به طور همزمان، بسیاری از کاوشگرهای پهنای باند بالا در بازار اکنون یک ساختار تقسیم شده را اتخاذ می کنند.
این کاوشگر از دو قسمت تشکیل شده است: تقویت کننده پروب و قسمت جلویی پروب که از طریق یک کانکتور کواکسیال 50Ω به هم متصل می شوند. امپدانس قسمت جلویی تقویت کننده پروب معمولی کنترل نشده است، بنابراین این طول تأثیر زیادی بر سیگنال دارد. با این حال، تنها یک بخش کوتاه (حدود 5 میلی متر) از انتهای جلوی پروب InfiniiMax دارای امپدانس کنترل نشده است. این قسمت سیم سرب برای اطمینان از پهنای باند اندازه گیری بالا بسیار کوتاه است. و قسمت پشت قسمت جلویی پروب (حدود 10 سانتی متر) یک خط انتقال کواکسیال 50Ω است و طول این قسمت تأثیر کمی بر پهنای باند سیستم دارد. بنابراین، پس از اتخاذ این ساختار، از یک طرف می توان پهنای باند پروب را گسترده تر کرد و از طرف دیگر، تقویت کننده پروب را می توان دورتر از نقطه آزمایش قرار داد و باعث می شود اندازه قسمت جلویی پروب کوچکتر و راحت تر شود. استفاده کنید. در عین حال، این ساختار تقسیم شده به کاربران امکان می دهد تا با توجه به نیازهای آزمایشی مختلف، مانند تست نقطه ای، جوشکاری، جک و غیره، قسمت های مختلف تست را جایگزین کنند.
