Sonda de alcance con timbre con opción 10x

Como dijo @ user2233709, primero ajuste la compensación de su sonda. Si la compensación no está configurada correctamente, no verá una huella sensible en el osciloscopio.

Segundo, un alcance de 50MHz no hará un buen trabajo al mostrar una onda cuadrada de 25MHz; No tiene suficiente ancho de banda. Si observa la serie de Fourier de una onda cuadrada de 25MHz, tiene todos los múltiplos impares de 25MHz: 75MHz, 125MHz, etc. Un alcance de 50MHz rodará esas señales de alta frecuencia y el resultado se verá más cerca de una onda sinusoidal.

Tercero, dado que la señal con la sonda 1X se parece mucho a una onda sinusoidal, sugiere que la sonda está cargando su circuito. Es por eso que cambia a una sonda 10X, pero incluso entonces, puede ser una carga demasiado grande, y solo mirar la señal puede distorsionarla.

Lo más probable es que esté ignorando la impedancia de la sonda que no coincide con un cable de tierra largo al clip. Cualquier aumento de tiempo < Las 50 ns deben realizarse sin una brida de tierra y una punta con la punta y el cañón, de lo contrario, la inductancia de la sonda se agrega a la señal y suena a, por ejemplo, 50MHz para una tierra de sonda larga típica.

Esto supone que Risetime y el rebasamiento ya están calibrados en la sonda y que este filtro de primer orden no afecta este timbre, excepto un ligero cambio de ganancia con Cadj.

Un diámetro de alambre de 1 mm con una longitud de 100 mm es aproximadamente 100 nH y un diámetro de 2 mm (o 2% de la longitud) es aproximadamente un 10% menos y un grosor de 0.1 mm (D = 0.1% de la longitud) es aproximadamente 150 nH .

Mientras que dos L paralelas son siempre 1/2 inductancia de la misma relación D / l, de un solo cable.

Es la capacitancia del cable y la inductancia del cable a tierra, y su método de prueba es el que falla.

Método de medición apropiado de 200MHz para formas de onda de libros de texto de fuente ideal.

Un par trenzado de unos 120 ohmios es otro método. La impedancia es la relación entre el diámetro del conductor y la distancia entre el suelo o la señal adyacente. p.ej. El ancho / hueco de la pista puede ser de alrededor de 50 ohmios con d = dieléctrico 4.

Por supuesto, los cables largos de la placa de pruebas harán lo mismo.

  

N.B. NO es la capacitancia diferencial de la sonda en la punta con 10M, sino que el cable coaxial completo tiene un alcance de unos 20pF / ft o 60pF / m, por lo que un cable de sonda coaxial de 1m de ~ 60pF y 100nH 10cm de conexión a tierra sonará a aproximadamente 60MHz (cálculo mental) , Cheque en U)

Las buenas sondas tienen un capacitor variable para compensar la capacitancia interna de la entrada del osciloscopio. Debe ajustarlo, utilizando la señal de prueba que proporcionan los buenos osciloscopios.

El capacitor del osciloscopio se comporta como una resistencia de 1MΩ en paralelo con un capacitor de pocos pF. Una sonda de 10 × es una resistencia de la serie 9MΩ que construye un divisor de voltaje de 1:10 con la entrada del osciloscopio. Pero también construye un filtro de paso bajo con la capacitancia interna. Por lo tanto, se agrega un condensador de compensación, en paralelo con la resistencia de 9MΩ, para que el divisor de voltaje sea neutral en frecuencia.

Si el condensador de compensación es demasiado bajo, obtienes un filtro de paso bajo. Si es demasiado alto, obtienes un filtro de paso alto (lo que obtienes).

¿Es esta una sonda conmutable 1x / 10x? Si es así, es probable que su sonda no obtenga el ancho de banda nominal en modo 1x, lo que le proporciona solo el fundamental y uno bastante atenuado. Vea este video de EEVblog Dave L. Jones para obtener más información:

enlace

Para el análisis 10x: Fourier, nos enseña que hay una gran cantidad de contenido de alta frecuencia en una onda cuadrada. Esto significa que su onda cuadrada de 25MHz también tiene componentes de frecuencia en 75, 125, 175, ... MHz. Esto también podría llevar a una señal bastante distorsionada. Una mirada rápida parece indicar que solo tiene el primer y tercer armónico (la onda cuadrada tiene armónicos impares). Además de eso, asegúrese de que su sonda esté bien ajustada. La mayoría de las sondas tienen condensadores de compensación ajustables. Debe ajustar este capacitor (idealmente con un destornillador de teflón o nylon) usando los terminales de compensación en el alcance. Explicar que todo el procedimiento aquí estaría fuera del alcance (ja, vea lo que hice allí) de esta página.

Aquí está el modelo de la sonda de alcance 10X (usando solo el modelo LRC);

ElICtieneunarutade31ohmios,loqueproporcionalaamortiguación.

Lasondaesde15pFy100nH(esaconexiónatierra).

Eltimbreesdeunos300MHz.

Ensucaso,sospechoqueelFPGAtieneVDD&¿SonandoGND,quefiltraelcontroladordesalidacuandosecargancon200pF?SondaX1.

¿Puedeexaminarunadelassalidasconfiguradasenlógica"0" para ver GND, o configurada en lógica "1" para examinar el VDD interno, mientras el FPGA continúa su sincronización?

El timbre que está viendo en el modo de sonda 10: 1 es el aspecto de la señal. La configuración 1: 1 generalmente está muy limitada por el ancho de banda, por lo que no pasará esos componentes de mayor frecuencia al alcance.

Si desea obtener más información sobre por qué sería importante, puede consultar el canal de YouTube de Osciloscopios de Keysight. He hablado de estos dos temas en videos recientes. enlace