¿Qué necesito saber sobre las sondas del osciloscopio?

Las sondas de osciloscopio no son solo piezas de alambre con un extremo puntiagudo unido a ellas. La sonda típica, además de la barra puntiaguda y el clip de cocodrilo, tendrá el circuito de atenuación de entrada y el circuito de ajuste de impedancia en su interior.

Básicamente, el extremo frontal de la entrada del osciloscopio tiene su propia capacitancia interna y su propia resistencia interna. Para evitar la distorsión de la señal, la capacitancia de la sonda debe coincidir con la capacitancia del alcance. Si no está bien emparejado, obtendrás sobrepasos o subestimaciones. La mayoría de los telescopios tienen en su parte frontal un conector de compensación de sonda que proporciona una señal de prueba que puede utilizarse para ajustar la capacitancia de la sonda. Aquí está la imagen del efecto:

Laresistenciadelasondaproporcionaatenuacióndeentradayfuncionajuntoconlaresistenciadeentradadelosciloscopio.Lassondashabituales1x/10xtendránuninterruptorqueinsertaloquegeneralmenteesunaresistencia\$9\mbox{}M\Omega\$enserieconlaseñal.Enelámbito,generalmentehayunaresistencia\$1\mbox{}M\Omega\$paralaatenuacióndeentrada.Enelmodo1x,solotieneesaresistencia,mientrasqueenelmodo10x,ambasresistenciasproporcionanunaatenuaciónde\$10\mbox{}M\Omega\$.

Enparaleloconlaresistenciadeentradadelasonda,tieneelcondensadordecompensación.Alcomprarunasonda,debeprestaratenciónaqueelvalordelcapacitorpuedecoincidirconelvalordelacapacitanciadeentradadelalcance.

Otraparteimportantedelasondaeslacapacitanciadelapunta.Semodelacomouncondensadorenparaleloconlaseñal.Supropósitoesralentizareltiempodesubidadelaseñalqueingresaalasonda,queengeneralseconsideraunefectonegativo.Lacapacitanciadelapuntaprobablementenoserádemuchaimportanciaparaunalcancecomoelqueestáconsiderando,peroparafrecuenciasmásaltas,podríacausarproblemascuandosenecesitaunamediciónprecisadeltiempodesubida.

Algunassondastambiéntienenloquesellamacompensacióndealtafrecuencia.Probablementenoquierapagarporunasondadeestetipo,perosololamencionaréparacompletarla.LapartedecompensacióndealtafrecuenciageneralmenteestaráenelconectordelcableBNCdelasondayconsisteenunaconexiónenseriedeunaresistenciayuncondensadorvariablecolocadosenparaleloalarutadelaseñal.Seutilizaparasolucionarproblemasconelaumentodeimpedanciaconlafrecuenciadebidoalainductanciadelcable.Básicamente,laimpedanciadisminuirámásomenoslinealmenteconlafrecuenciahastaquealcancemoslafrecuenciaderesonanciadelasonda.Despuésdeeso,aumentará.Elsistemadecompensaciónseusaparaalejarelpuntodefrecuenciaresonantedelrangodefrecuenciaconelqueestamosinteresadosenusarelalcance.

Finalmente,hayunlibrogratuitodisponibledeTektronix(sideseadarlessudireccióndecorreoelectrónico)queexplicacómofuncionanlassondascongrandetalle.SellamaABCdesondeosyactualmenteestádisponibleen aquí .

¿Qué es demasiado caro?

He tenido excelentes experiencias con el ultra-barato sondas de osciloscopios dealextreme de $ 12:

ParecensercasiidénticasalassondasquevienenconlosalcancesdeOwonDigital,ypor$12,sonprácticamentedesechables.Inicialmentecompréunparporcuriosidad,yfueronlosuficientementebuenoscomoparahabercompradodosparesadicionales.Elcablecoaxialesmuyagradable,suaveyflexible,yesbuenohastaporlomenos10Mhz(notengoungeneradordeseñalesmásrápidoenestemomento),desdemiprueba.

Dealextremetambiéntieneunagrancantidadde otras sondas de alcance, de clasificación de velocidad variable, etc ...

Esta página contiene información sobre el osciloscopio de sintonización sondea y proporciona un modelo simplificado de una sonda. Incluso con las sondas pasivas de extremo superior, deben calibrarse para que coincidan con los frontales analógicos de un alcance determinado. De lo contrario, obtendrás extraños efectos de atenuación / exceso visibles.

Como nota, los cables largos sin blindaje actuarán como una antena y captarán el ruido EMI del entorno. Desea que sus clientes potenciales sean cortos para proporcionar la mejor respuesta de alta frecuencia.

También puede obtener sondas de 35 MHz por menos de $ 50. Estas sondas TPI de 60 MHz son ~ $ 35.

También puede prueba tu suerte en Ebay , aunque te advierto sobre algo que parece demasiado bueno para ser verdad.

Utilícelos solo para señales, nunca como cables de alimentación. El cable central es muy delgado para mantener la capacitancia baja (*) y demasiada corriente puede quemarlos.

(*) La capacitancia de un cable coaxial está determinada por la relación diámetro interior / exterior.

Puede soldar clips de cocodrilo a conectores BNC y obtener una "sonda" que funciona a bajas frecuencias. Sin embargo, no funcionará bien en altas frecuencias. Si quiere entender por qué, le sugiero que lea ¿Cómo sabe la corriente cuánto fluir, antes de haber visto la resistencia?

Las sondas que funcionarán lo suficientemente bien para el uso de pasatiempos de hasta 35 MHz (el límite de ese alcance, al parecer) pueden obtenerse por menos de $ 50. Pruebe MPJA . He tenido un par de sus sondas de 40 MHz durante años, y funcionan al menos tan bien como mi alcance de 30 MHz barato.

Parece mucha información desalentadora aquí. Yo diría: si te atreves, simplemente constrúyelo. es una excelente manera de aprender cómo funcionan las cosas y un excelente método para encontrar el equilibrio correcto entre "barato" y "útil".

Lo que se dijo, funcionará un conector BNC con dos pies de cable coaxial y algunos conectores. Puede que no sea ideal para altas frecuencias, puede amortiguar los bordes de las señales que cambian rápidamente, la carga de algunos tipos de circuitos de alta impedancia / baja señal puede estar lejos de ser óptima, pero el sistema va a funcionar. Si finalmente encuentra que tal equipo hecho en casa pone un límite a lo que esté haciendo, entonces compre uno en el estante o hágalo usted mismo.

No vas a matar nada, es posible que obtengas mediciones menos que perfectas.

Tengo al menos cuatro sondas de fábrica en mi laboratorio, pero una vez que me quedé sin estas para conectar también una fuente de activación y un generador de forma de onda. Demasiado. Así que tomé una antigua base de antena UHF y corté el BNC junto con unos pocos pies de cable. Inicialmente, he usado esto solo para la salida del generador y a 20 Mhz estaba bien. Más tarde, sin embargo, utilicé esto como una sonda de entrada de alcance y funcionó muy bien a pesar del cable genérico RG58 que se usó para él. nada trágico también.

Aquí hay un buen PDF de Agilent < a href="http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5989-6162EN.pdf"> buen PDF de Keysight con información sobre sondas.

  

¿O hay algo especial dentro de esas sondas que hace que cuesten $ 50.00?

Seguro que hay, eche un vistazo a este ZS2500 sonda de LeCroy a un precio de $ 7,160.40. Usted paga todo este valor para poder ver señales de alta velocidad con fidelidad y sin modificar demasiado las características del circuito que se está midiendo.

No necesitas nada sofisticado mientras trabajas en bajas frecuencias y bajo voltaje. Comencé a usar un cable simple con los extremos pelados y conectándolos a la entrada axial central, y un cable de cocodrilo único como mi tierra en el eje axial externo. Funciona muy bien cuando se analizan ASM lógicos. Hago lo mismo con la estación del multímetro, solo asegúrese de que no esté midiendo nada de alto voltaje y / o amperaje alto, o quemará más que solo los dedos y el cable.

Si eres un novato completo, no te arriesgues, asegúrate de aprender lo básico y los peligros, bajo supervisión, antes de comenzar a piratear tus propias soluciones de bajo presupuesto.