Sonda pasiva de alta velocidad: ¿contradicción entre los autores o diferentes puntos de vista?

Para 100 MHz y sondas más lentas, la longitud de onda de las señales en cuestión es lo suficientemente larga como para que el cable no actúe como una línea de transmisión y la punta de la sonda "ve" directamente la impedancia de entrada del alcance. Además, la impedancia de la sonda y la impedancia de entrada del alcance no coinciden con la impedancia característica del cable. En este caso, la capacitancia es realmente lo principal que debe controlarse y compensarse. Esto se describe en Hiscocks et al. documento.

En las frecuencias altas, el cable actúa como una línea de transmisión y la punta de la sonda no ve la impedancia de entrada del alcance directamente. En cambio, la punta de la sonda ve la impedancia característica del cable. Por lo general, para las sondas de alta frecuencia, se utilizan técnicas estándar de diseño de RF de 50 ohmios. Todo se ajusta a 50 ohmios, tanto la entrada de alcance como la punta de la sonda.

En cuanto a la diferencia entre d. Smith y el arte de la electrónica, básicamente están tratando de hacer más o menos lo mismo. re. smith agrega una resistencia paralela a tierra para formar un lado de un divisor de voltaje para producir una sonda de ~ 40: 1. Esa resistencia de 50 ohmios aparece en paralelo con el cable de 50 ohmios para una resistencia equivalente de 25 ohmios. Esto luego forma un divisor de voltaje con la resistencia de la serie de 976 ohmios. Aparentemente, la capacitancia de la punta de su sonda es lo suficientemente alta como para que se requiera una compensación adicional para obtener una respuesta de frecuencia plana. Tenga en cuenta que esta resistencia no es realmente necesaria como resistencia de terminación. Suponiendo que el otro extremo de la línea (en el alcance) se termine correctamente en 50 ohmios, entonces no debería haber reflejos que regresen al cable que podría reflejarse. un desajuste de impedancia en la cabeza de la sonda.

El arte del diseño electrónico hace lo mismo, pero solo utiliza la impedancia característica del cable como un lado del divisor de voltaje. En combinación con una resistencia de la serie de 950 ohmios, esto produce una sonda de 20: 1. Probablemente esto funcione "suficientemente bien" hasta frecuencias razonablemente altas sin compensación adicional si se usa la resistencia correcta, pero supongo que podría hacerlo un poco mejor si agrega un condensador de tamaño adecuado a tierra entre la resistencia de 950 ohmios y el cable coaxial . La atenuación del arte del diseño electrónico también es inferior a la d. El diseño de Smith, que probablemente hace que el desajuste en la capacitancia sea un problema menor. En general, creo que el arte del diseño electrónico realmente pretende ser una técnica rápida y sucia que funciona lo suficientemente bien para la depuración, pero que podría mejorarse si se requiere más precisión.

De hecho, el documento de Hiscocks es bastante claro, la resistencia de la serie 9 M en la sonda, 1 M a tierra en el alcance. Agregue capacitores en paralelo para que para altas frecuencias se mantenga la relación 10: 1. Eso tiene sentido.

Una buena sonda 10: 1 hecha como esta puede alcanzar hasta 300 MHz de ancho de banda, creo.

Las otras soluciones intentan lograr un BW más alto (ancho de banda). Luego, la primera limitación que debemos eliminar (en comparación con la sonda estándar 10: 1) es el cable de la sonda. El cable utilizado para sondas de 10: 1 es el factor limitante para el BW. Necesitamos usar un cable de BW alto y estos tienen casi siempre una impedancia característica de 50 ohmios, como el RG-178. Para poder utilizar esa BW, la longitud del cable debe terminarse en ambos lados con 50 ohmios. Esto convierte al cable en una línea de transmisión .

Tanto D. Smith como Arts of Electronics utilizan esta línea de transmisión como su base. Tenga en cuenta que la resistencia de terminación de 50 ohmios generalmente se encuentra dentro del osciloscopio (tiene que cambiar una configuración en el alcance), si no tiene tal configuración, debe agregar los 50 ohmios de alguna manera.

Para acoplarse a esa línea de transmisión de 50 ohmios, ambos usan una resistencia con un condensador opcional. Las Artes de la Electrónica están aparentemente contentas con el BW que reciben. ¡Observe cómo hablan principalmente de que las señales digitales tienen una buena forma!

Además, dado que la línea de transmisión se comporta como una impedancia de 50 ohmios sin mucha capacitancia, no se "vería" toda la capacitancia del RG-178 en la entrada. Por lo tanto, solo necesitaría una capacitancia muy pequeña a través de la resistencia de 950 ohmios para obtener la compensación de frecuencia adecuada.

La compensación de la sonda es necesaria cuando tienes un alcance con una impedancia de 1 megaohmio

Cuando el alcance y la impedancia del cable coinciden, no hay nada que compensar. El cable es una línea de transmisión y la inductancia del cable cancela el efecto de su capacitancia.

La razón por la que la mayoría de los telescopios no tienen problemas de 50 ohmios es que coloca una carga significativa en el circuito que se está midiendo, y sería necesario tener cuidado para no causar un funcionamiento no deseado simplemente conectando la sonda. con una sonda de alta impedancia puede probar el circuito con menos perturbaciones.

Smith termina ambos extremos de su cable coaxial. No estoy seguro de lo que está obteniendo de eso, y luego necesita compensar la capacidad de su terminación, no estoy seguro de que esté ganando algo.

El arte de la electrónica, ha sido revisado por muchos expertos y está bien considerado