¿Cómo puedo interpretar el circuito de la sonda de voltaje con un cable entre el cuerpo de la sonda y la caja de compensación?

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Veamos el circuito de la sonda de voltaje sin el cable entre el cuerpo de la sonda y la caja de compensación.

EstecircuitoesundivisordevoltajeRCtípicoysemantienelasiguienterelación;$${R_P}=\beta{R_{OSC}},{\rm{}}{{\rm{C}}_P}=\frac{1}{\beta}C'%MathType!MTEF!2!1!+-%feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn%hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr%4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHb5MDXbpmVaibaieYlf9irVe%eu0dXdh9vqqj-hEeeu0xXdbba9frFj0-OqFfea0dXdd9vqaq-JfrVk%FHe9pgea0dXdar-Jb9hs0dXdbPYxe9vr0-vr0-vqpWqaaeaabiGaci%aacaqabeaadaqaaqaafaGcbaGaamOuamaaBaaaleaacaWGqbaabeaa%kiabg2da9iabek7aIjaadkfadaWgaaWcbaGaam4taiaadofacaWGdb%aabeaakiaacYcacaqGGaGaae4qamaaBaaaleaacaWGqbaabeaakiab%g2da9maalaaabaGaaGymaaqaaiabek7aIbaacaWGdbGaai4jaaaa!5081!$$donde$$C'=\left({{C_C}+{C_{OSC}}}\right)%MathType!MTEF!2!1!+-%feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn%hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr%4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHb5MDXbpmVaibaieYlf9irVe%eu0dXdh9vqqj-hEeeu0xXdbba9frFj0-OqFfea0dXdd9vqaq-JfrVk%FHe9pgea0dXdar-Jb9hs0dXdbPYxe9vr0-vr0-vqpWqaaeaabiGaci%aacaqabeaadaqaaqaafaGcbaGaam4qaiaacEcacqGH9aqpdaqadaqa%aiaadoeadaWgaaWcbaGaam4qaaqabaGccqGHRaWkcaWGdbWaaSbaaS%qaaiaad+eacaWGtbGaam4qaaqabaaakiaawIcacaGLPaaaaaa!4A8A!$$eslacapacitanciaequivalentedelacajadecompensaciónyelosciloscopioy$$\beta=\frac{{1-\alpha}}{\alpha},{\rm{}}\frac{{{V_{out}}}}{{{V_{en}}}}=\alpha%MathType!MTEF!2!1!+-%feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn%hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr%4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHb5MDXbpmVaibaieYlf9irVe%eu0dXdh9vqqj-hEeeu0xXdbba9frFj0-OqFfea0dXdd9vqaq-JfrVk%FHe9pgea0dXdar-Jb9hs0dXdbPYxe9vr0-vr0-vqpWqaaeaabiGaci%aacaqabeaadaqaaqaafaGcbaGaeqOSdiMaeyypa0ZaaSaaaeaacaaI%XaGaeyOeI0IaeqySdegabaGaeqySdegaaiaacYcacaqGGaWaaSaaae%aacaWGwbWaaSbaaSqaaiaad+gacaWG1bGaamiDaaqabaaakeaacaWG%wbWaaSbaaSqaaiaadMgacaWGUbaabeaaaaGccqGH9aqpcqaHXoqyca%GGUaaaaa!53AF!$$

Hastaahoratodobien.Sinembargo,¿quépasaconlasondadevoltajeconelcable?

En este caso, hay un cable entre el cuerpo de la sonda y la caja de compensación y el cable debe tratarse como una línea de transmisión en el caso general. Entonces, Zin , la impedancia equivalente del cable, a través de la caja de compensación, al osciloscopio es tal que $$ {R_P} = \ beta {R_ {in}}, {\ rm {}} {{\ rm {C}} _ P} = \ frac {1} {\ beta} {C_ {en}} % MathType! MTEF! 2! 1! + - % feaagKart1ev2aaatCvAUfeBSjuyZL2yd9gzLbvyNv2CaerbuLwBLn % hiov2DGi1BTfMBaeXatLxBI9gBaerbd9wDYLwzYbItLDharqqtubsr % 4rNCHbWexLMBbXgBd9gzLbvyNv2CaeHb5MDXbpmVaibaieYlf9irVe % eu0dXdh9vqqj-hEeeu0xXdbba9frFj0-OqFfea0dXdd9vqaq-JfrVk % FHe9pgea0dXdar-Jb9hs0dXdbPYxe9vr0-vr0-vqpWqaaeaabiGaci % aacaqabeaadaqaaqaafaGcbaGaamOuamaaBaaaleaacaWGqbaabeaa % kiabg2da9iabek7aIjaadkfadaWgaaWcbaGaamyAaiaad6gaaeqaaO % GaaiilaiaabccacaqGdbWaaSbaaSqaaiaadcfaaeqaaOGaeyypa0Za % aSaaaeaacaaIXaaabaGaeqOSdigaaiaadoeadaWgaaWcbaGaamyAai % aad6gaaeqaaaaa! 5150! $$ donde Rin y Cin en la conexión en paralelo, ¿cuál impedancia equivalente es Zin?

    
pregunta Donggyu Jang

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Es muy sencillo tratar el cable como una capacitancia paralela en lugar de una línea terminada. La capacitancia del cable coaxial estará en el rango de 20-30pF / ft. Eso es alrededor de 90pF para un cable de 3 pies. Esto aparecerá en paralelo con Cc. Cp tendrá que ser correspondientemente más grande para compensar la red.

En realidad, el cable no se fabrica como un cable coaxial normal, a menudo utiliza un cable de resistencia de calibre muy fino como conductor central para reducir la capacitancia y también para minimizar las resonancias.

También en las sondas de alcance real que pretenden tener 100 MHz de ancho de banda o más, habrá una cantidad de otros pequeños inductores y condensadores para igualar la respuesta a altas frecuencias.

Este es un documento antiguo pero muy bueno de la serie de conceptos de circuitos de Tektronix que describe los circuitos de la sonda de alcance. Circuitos de sonda de osciloscopio

EDITAR:

En las frecuencias bajas, donde la longitud de onda es grande en comparación con la longitud del cable, el cable se puede tratar como un modelo de elemento concentrado.

Con altas impedancias del sistema y frecuencias moderadas, el componente de inductancia puede ignorarse. Por lo general, la sonda de alcance real utilizará un cable de resistencia como el conductor central para minimizar cualquier resonancia causada por la inductancia del cable.

    
respondido por el Kevin White

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