Los osciloscopios nos permiten medir el voltaje de entrada en una variedad de rangos de señales de entrada (ya sea AC / DC, +/- 500V o Gigahertz's of frequency) .
Me pregunto: ¿cómo lo hacen?
Digamos, un osciloscopio tiene un microprocesador / microcontrolador / unidad ADC en su corazón, que generalmente funciona con 0..5 V de voltaje de CC. La señal de entrada podría no ser DC, sino también AC, y puede tener valores pico enormes, en comparación con el rango de 0..5 V.
Debe haber una cascada de entrada, que reduce la escala de este voltaje a un rango razonable (por ejemplo, +/- 2.5 V ) y lo desplaza para que esté en el rango de funcionamiento de ADC / MPU / MCU ( 0..5 V ). También es posible tener un rango ligeramente más estrecho para permitir valores de error / pico, por ejemplo, 1.25 .. 3.75 V .
Sé que hay tres formas, que permiten una reducción de escala y un desplazamiento de una señal de entrada:
- transformador potencial (probablemente no funcione para DC)
- divisor de voltaje basado en resistencias
- amplificador operacional configurado para tener ganancia fraccional (en rango
(0..1))
Un transformador potencial no funcionará para DC.
La escalera de resistencia / divisor de voltaje funcionará, pero será muy sensible a la resistencia general del dispositivo:
Por lo que sé, el resto de un dispositivo puede tener una resistencia variable y, por lo tanto, el cálculo de los valores de resistencia no será confiable (siempre que Rdevice pueda variar) .
La cascada de entrada opamp puede hacer el truco, pero el IC debe tener características muy específicas, ya que el desplazamiento de la tensión de entrada, la desviación de la temperatura, la velocidad de giro y el ancho de banda pueden distorsionar significativamente la señal.
Y no estoy muy seguro de si proporcionar altos voltajes o voltaje de CA funcionará bien con opamp.
Mi pregunta es: ¿existe una manera efectiva de reducir la escala de la señal de entrada de AC / DC, alta frecuencia (rango de hasta GHz) o valores máximos altos < em> (hasta 400 V ) ? ¿O cómo se implementa en los osciloscopios?
