Tại sao trở kháng đầu vào dao động quá thấp?

Câu hỏi của tôi là hai lần:

Trường hợp trở kháng đầu vào đến từ đâu?

Tôi đang tự hỏi trở kháng đầu vào của vạn năng trung bình hoặc máy hiện sóng của bạn đến từ đâu? Đây chỉ là trở kháng đầu vào cho giai đoạn đầu vào của thiết bị (như giai đoạn đầu vào của bộ khuếch đại hoặc ADC), hay đó là trở kháng của một điện trở thực ? Nếu đó là trở kháng của một điện trở thực thì tại sao lại có điện trở? Tại sao không chỉ là mạch đầu vào?

Tôi đo trở kháng đầu vào của máy hiện sóng bằng DMM. Khi phạm vi bị tắt, DMM đo được khoảng . Tuy nhiên, khi phạm vi được bật, DMM đã đo khá chính xác (tôi thậm chí có thể thấy đầu vào thử nghiệm 1V được DMM áp dụng trên màn hình dao động!). Điều này gợi ý cho tôi rằng có mạch hoạt động liên quan đến trở kháng đầu vào của phạm vi. Nếu điều này là đúng, làm thế nào trở kháng đầu vào có thể được kiểm soát chính xác như vậy? Dựa trên sự hiểu biết của tôi, trở kháng đầu vào của mạch hoạt động sẽ phụ thuộc phần nào vào các đặc tính của bóng bán dẫn chính xác.$1.2\mathrm{M\Omega}$$1\mathrm{M\Omega}$

Tại sao trở kháng đầu vào không thể cao hơn nhiều?

Tại sao trở kháng đầu vào của máy hiện sóng là tiêu chuẩn ? Tại sao nó không thể cao hơn thế? Các giai đoạn đầu vào của FET có thể đạt được trở kháng đầu vào theo thứ tự các teraohms! Tại sao có trở kháng đầu vào thấp như vậy?$1\mathrm{M\Omega}$

Tôi cho rằng một lợi ích của tiêu chuẩn chính xác là nó cho phép các đầu dò 10X và tương tự, sẽ chỉ hoạt động nếu phạm vi có trở kháng đầu vào chính xác không lớn một cách vô lý (như đầu vào FET sân khấu). Tuy nhiên, ngay cả khi phạm vi có trở kháng đầu vào thực sự cao (ví dụ: teraohms), đối với tôi, bạn vẫn có thể có các đầu dò 10X chỉ bằng cách có một bộ chia điện áp 10: 1 bên trong đầu dò, với phạm vi đo qua bên trong đầu dò. Nếu nó có trở kháng đầu vào theo thứ tự các teraohms, điều này dường như là khả thi.$1\mathrm{M\Omega}$$1\mathrm{M\Omega}$

Tôi có hiểu nhầm mạch đầu vào của một phạm vi? Nó có phức tạp hơn tôi đang làm không? Suy nghĩ của bạn về điều này là gì?

Lý do tôi nghĩ đến điều này là vì gần đây tôi đã cố gắng đo trở kháng đầu vào chế độ chung của một cặp vi sai kết hợp bộ phát, lớn hơn nhiều so với trở kháng đầu vào phạm vi, vì vậy tôi tự hỏi tại sao trở kháng đầu vào có thể Sẽ lớn hơn.

Tôi muốn nói một sự kết hợp của một vài yếu tố.

1. Các giai đoạn đầu vào của một ống soi là một sự thỏa hiệp khó khăn. Họ cần phải có một loạt các mức tăng / suy giảm, họ cần phải chịu đựng các lỗi của người dùng và họ cần phải vượt qua băng thông cao. Thêm một yêu cầu cho điện trở DC rất cao sẽ làm phức tạp thêm vấn đề. Trong các bộ suy giảm cụ thể cần thiết để xử lý mức cao hơn của phạm vi mức đầu vào phạm vi sẽ phức tạp / nhạy hơn nhiều nếu chúng cần có điện trở DC rất cao.
2. Đó là một tiêu chuẩn thực tế, thay đổi sang thứ khác sẽ dẫn đến sự không tương thích với các đầu dò hiện có, v.v.
3. Dù sao cũng sẽ không có nhiều lợi ích.

Để giải thích thêm về điểm 3, ở tần số vừa phải (từ vài kilohertz trở lên), điện trở DC 1 megohm của đầu vào phạm vi không phải là yếu tố chi phối trong trở kháng đầu vào tổng thể. Yếu tố chi phối là điện dung, với cáp làm cho có lẽ đóng góp lớn nhất.

(trên thực tế ở tần số UHF / lò vi sóng, thông thường để giảm trở kháng đầu vào phạm vi xuống 50 ohm, do đó, độ tự cảm trong cáp có thể cân bằng điện dung và cáp trở thành đường truyền phù hợp)

Điều này có nghĩa là nếu các trở kháng đầu vào cao là mong muốn thì tốt hơn hết là xử lý vấn đề đó tại điểm thăm dò hơn là ở phạm vi. Sự thỏa hiệp điển hình của chi phí / tính linh hoạt / trở kháng đầu vào cho sử dụng chung là một đầu dò thụ động x10.

Nếu bạn cần điện trở DC thực sự cao thì giải pháp là thêm bộ khuếch đại dựa trên FET trước phạm vi, tốt nhất là càng gần điểm đo càng tốt.

Rất nhiều thứ là cách họ là vì lịch sử, và tiêu chuẩn hóa trên thực tế .

Đầu vào máy hiện sóng có mục đích chung là một sự thỏa hiệp khó khăn giữa việc không tải mạch, không bị hỏng bởi điện áp cao, có độ ồn thấp hợp lý và có thể duy trì băng thông tốt.

1Mohm song song với 15pF đến 30pF làm hài lòng rất nhiều người cho rất nhiều ứng dụng. Có rất ít động lực cho các nhà sản xuất để xây dựng một máy hiện sóng có mục đích chung với một đầu vào khác, để giải quyết các phần nhỏ của thị trường.

Khi bạn cần tiếng ồn tốt hơn, hoặc đầu vào vi sai hoặc trở kháng đầu vào cao hơn, thì bạn sử dụng một pre-amp tùy chỉnh. Khi bạn cần băng thông rộng hơn, bạn chuyển sang trở kháng đầu vào 50 ohm.

Có các máy hiện sóng có mục đích đặc biệt được thực hiện với giá cao nhằm giải quyết các ứng dụng thích hợp.

Trên thực tế, nó rất cao đối với đầu vào băng rộng.

Không có đầu nối hoặc cáp thực tế nào có trở kháng (từ chế độ xem đường truyền. Điện trở, nhưng đối với các trình điều khiển đồng trục, máy đo vàng và thợ ống nước ống dẫn sóng. RF của 1 megaohms, khiến đầu vào hoàn toàn không khớp - thậm chí còn tệ hơn, một tụ điện 15-45pf trên đầu vào 1 megaohm (trở kháng đường truyền) sẽ không khớp với nó vào quên lãng.

Lý do là 1 megaohm là để hỗ trợ các đầu dò 10: 1 tiêu chuẩn, mà bạn thực sự cần không làm quá tải loại mạch mang tín hiệu tần số âm thanh ở trở kháng cao và với độ lệch DC cao (nghĩ rằng mạch ống chân không âm thanh, thiết kế đầu dò là từ chỉ thời đại đó).

Tuy nhiên, một khi bạn đang làm việc với RF hoặc mạch kỹ thuật số nhanh, điện dung song song của đầu vào phạm vi (mà bạn không thể làm quá nhỏ, một lần nữa vì các đầu dò, cáp, đầu nối) sẽ chiếm ưu thế ... và mang lại điện trở đầu vào thực tế trong đó đầu vào giảm xuống còn 5 đến 10 kiloohms khi bạn đạt tới một megahertz, 500 đến 1000 ohms khi bạn đạt 10 megahertz. Đạt VHF (gợi ý: Mạch ACMOS hoặc F-TTL là công cụ VHF ngay cả khi bạn không xem ở VHF) và bạn sẽ tốt hơn với đầu vào 50 Ohm phù hợp, vì bạn có thể kết nối (trong lý do) dài 50 Ohm cáp và vẫn có đầu vào 50 Ohm ở đầu mạch, thay vì gánh nặng điện dung thậm chí còn lớn hơn.

Với loại đầu dò và đầu vào thông thường, bạn sẽ quá tải mạch RF một cách dễ dàng. Máy hiện sóng được tối ưu hóa RF có xu hướng có đầu vào có thể được chuyển sang trở kháng đầu vào 50 Ohm (bất kỳ đầu vào dao động nào cũng có thể, với đầu cuối song song / thông qua) - điều thú vị là, phù hợp TỐT HƠN, vì bây giờ bạn có thể sử dụng đầu dò (ví dụ đầu dò Z0 hoặc hoạt động Đầu dò FET) thực sự có thể được thực hiện để thể hiện trở kháng đầu vào hiệu quả cao hơn nhiều tại điểm thăm dò. Hoặc chỉ cung cấp kết nối 50 Ohm đáng tin cậy cho mạch của bạn với bất kỳ cáp RG58 cũ nào.