Điện trở và tụ điện đầu vào của dao động làm gì?


9

Tôi đã xem một video trên YouTube về cách sử dụng máy hiện sóng, Cách sử dụng máy hiện sóng . ảnh chụp màn hình của Youtube

Nó cho biết có 16 pF điện dung và điện trở 1 Mohm được kết nối song song trên mỗi cổng đầu vào của máy hiện sóng. Tuy nhiên, tôi vẫn không hiểu tại sao có tụ điện và điện trở bên trong, và mục đích của những thứ đó là gì.

Tại sao có những thứ trong đó trên cổng đầu vào? Họ làm gì?


Sẽ tốt nhất nếu bạn chụp màn hình phần bạn muốn hỏi
Ooker

Câu trả lời:


12

Sẽ thật sự tốt nếu đầu vào phạm vi có điện trở vô hạn và điện dung bằng 0 nhưng điều đó, thật không may là không thể. Bộ khuếch đại đầu vào nhạy cảm sẽ luôn có một lượng nhỏ điện dung đầu vào và, sẽ luôn có một dòng điện rò rỉ từ đầu vào của bộ khuếch đại. Đừng quên dẫn đầu phạm vi - nó có thể dài một mét và dễ dàng giới thiệu 10 pF.

Điện trở 1 Mohm có thể đủ để chuyển đổi dòng rò thành phần bù của một vài millivol tức là đủ nhỏ để không đưa ra phép đo sai về bất kỳ ý nghĩa nào. Vì vậy, với rò rỉ 1 Mohm và 1 nA, bạn có được sự thay đổi bù millivolt trong phạm vi khi bạn kết nối đầu dò và đất với nhau. Ngoài ra còn có vấn đề về tiếng ồn - bạn sẽ khó có thể bị ấn tượng nếu đầu dò không được kết nối và bạn thấy gợn sóng 100 mVp-p trên màn hình.

Hz

Thêm vào đó là sự cần thiết của tất cả các phạm vi để chuẩn hóa giữa các nhà sản xuất có nghĩa là 1 Mohm thường được chấp nhận.


10

Trở kháng đầu vào của máy hiện sóng bị giới hạn vì một lý do đặc biệt, để phù hợp với phạm vi rộng của tín hiệu đầu vào. Nói chung, độ nhạy đầu vào (dải điện áp) bị giới hạn ở 5-10 V. Trong các thiết bị điện tử ngày nay thì rất nhiều, nhưng trước đây người ta đang làm việc trên các bộ khuếch đại ống chân không với tín hiệu 100 - 200 - 600 V. Vì vậy, phải có các đầu dò làm suy giảm tín hiệu 10X - 100X. Điều này đã được thực hiện trong cái gọi là "đầu dò thụ động", là các bộ chia điện áp.

Do đó, để có được một bộ chia, bạn cần có trở kháng đầu vào hạn chế, vì vậy 1 Mohm là một giá trị hợp lý và đối với suy hao 10X, điện trở đầu dò phải lớn 9 Mohms. Để thuận tiện cho người dùng, có một cáp dài 1 mét là tốt. Tất cả các thành phần cần thiết này có dung lượng ký sinh, cũng được mô tả trong bài viết hay này , và hình ảnh trong:

Nhập mô tả hình ảnh ở đây

Vì vậy, điện trở 9 Mohm: 1 Mohm cung cấp bộ chia điện áp 10: 1, cho tín hiệu DC. Tuy nhiên, đối với tín hiệu AC, điện dung ký sinh của đầu dò dẫn đến trở kháng thấp hơn 9 Mohm, phải được bù để duy trì cùng mức suy giảm cho tín hiệu tần số cao và giữ hình dạng thực của tín hiệu AC. Và nó nên được thực hiện cho một dải tần số rộng. Điều này được thực hiện bằng cách THÊM một số điện dung đầu vào, vì vậy bộ chia là "bất khả kháng tần số".

Như một vấn đề thực tế, điện dung này không phải là phổ quát, và là riêng biệt cho mỗi nhà sản xuất và thậm chí cả mô hình phạm vi. Do đó, các đầu dò 10X thụ động không hoàn toàn có thể thay thế cho nhau và bù AC của chúng có thể không thành công. Tôi đã thấy 8 đầu vào pF, 10 pF và 13 pF trên các phạm vi khác nhau.

Tóm lại, các giá trị trở kháng đầu vào của máy hiện sóng được thiết kế để phù hợp với các đầu dò được bù tần số 1: 10/1: 100.


Một bổ sung tốt để đi với thành phần khớp nối AC: giảm điện áp cực đại với tần số tăng trong các đầu dò thụ động.
dùng2943160

8

Để có bộ chia đơn giản 10: 1 cân bằng, điện dung của cáp được điều chỉnh trong đầu dò để phù hợp với điện dung của cáp thấp hơn so với dỗ 75 standard tiêu chuẩn và có thể sử dụng dỗ 100 Ω (tùy chỉnh), có thể là 10 pF / ft ( 33 pF / ft).

Mỗi thiết kế của bộ tiền khuếch đại phạm vi và nguồn cấp dữ liệu dỗ có một mức đánh giá khác nhau cho điện dung, nhưng điện trở 1 MΩ là tiêu chuẩn. Do đó, đầu dò dao động và máy hiện sóng phải được hiệu chuẩn với cổng kiểm tra sóng vuông trên bảng mặt trước để đưa ra đáp ứng vuông. Trong các thăm dò tốt hơn, cũng có một cân bằng RC quy nạp và hai giai đoạn.

Nhập mô tả hình ảnh ở đây

Nhập mô tả hình ảnh ở đây Nhập mô tả hình ảnh ở đây

Tuy nhiên, độ tự cảm của dây dẫn đất không được bù, do đó, đối với các phép đo có f> 10 MHz hoặc thời gian tăng <30 ns, chiều dài dây nối đất phải được giảm đáng kể hoặc loại bỏ bằng cách sử dụng đầu và nòng giữa hai chân.



0

Điện trở và điện dung trong đầu dò tạo thành một phần của bộ chia điện áp, điện trở trong phạm vi và điện dung kết hợp trong cáp và phạm vi tạo thành phần khác. Với nguồn sóng vuông, tụ điện biến đổi được điều chỉnh để hiển thị sóng vuông trên phạm vi. Với quá nhiều điện dung trong đầu dò, bạn sẽ thấy độ vọt lố (các góc nhọn) trong màn hình sóng vuông; với quá ít điện dung, bạn sẽ thấy phần dưới (các góc tròn). Mục tiêu của hệ thống là làm cho tín hiệu ở phạm vi trở thành đại diện cho tín hiệu bạn đang thăm dò. Điều này xảy ra khi hằng số thời gian RC của đầu dò giống như hằng số thời gian RC của phạm vi cáp +.

Tất nhiên, nếu bạn đang tìm kiếm một nguồn trở kháng rất cao ở tần số cao, bạn có thể gặp rắc rối. Trong trường hợp đó, một số loại bộ khuếch đại cách ly sẽ được yêu cầu để bạn thấy một đại diện thực sự của dạng sóng của bạn.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.