Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Tektronix/D19800731Elc035.shtml

Индикация правильного согласования осциллографического щупа

Дейл Карлтон (D.Carlton)
Фирма Tektronix Inc. (Бивертон, шт.Орегон)

D.Carlton. Counter indicates when its probe is compensated, pp.114,116.

Использование осциллографического шупа совместно со счетчиком или другим измерительным прибором дает ряд известных преимуществ, в частности минимальное шунтирование источника сигнала, простоту физического подключения схемы, малые искажения высокочастотных компонент сигнала. Однако при этом возникают трудности в согласовании щупа с входным сопротивлением счетчика с целью сохранения полосы пропускания, особенно если отсутствуют приборы, применяемые для подбора такого согласования (осциллограф и источник прямоугольного сигнала), а входные сопротивления осциллографа и счетчика не идентичны. Решить указанную проблему можно, используя входной формирователь самого счетчика в качестве пикового детектора, указывающего правильную компенсацию щупа.

Для индикации согласования элементов R<sub>1</sub>C<sub>1</sub>C<sub>2</sub> (а) данного щупа с входным сопротивлением (R<sub>2</sub>) измерительного
Для индикации согласования элементов R1C1C2 (а) данного щупа с входным сопротивлением (R2) измерительного прибора можно использовать дисплей универсального счетчика или СИД схемы запуска. Вначале при помощи конденсатора С2 и регулировки уровня залуска в счетчике устанавливают область запуска на скате фронта входного сигнала (б). Затем конденсатор С2 регулируют до появления выброса (в) с целью обнаружения высокочастотных компонентов прямоугольного сигнала и компенсируют щуп в широком диапазоне частот.

На рис.(а) показана эквивалентная входная схема стандартных щупов с делителями 5× и 10×, где C1 — конденсатор связи по переменному току, а С2 — компенсирующая емкость щупа, емкость кабеля и входная емкость измерительного прибора. Через R1 обозначено сопротивление связи по постоянному току. R2 — входное сопротивление прибора. Чтобы обеспечить плоскую частотную характеристику, произведение R1 и C1 должно быть равно произведению R2 и С2.

При регулировке компенсации на вход системы щуп — счетчик подают сигнал прямоугольной формы 1 кГц с длительностью переднего фронта менее 100 мкс. Амплитуда прямоугольного сигнала должна быть настолько велика, насколько позволяет динамический диапазон счетчика. Для установки опорного уровня счетчик регулируют таким образом, чтобы он запускался низкочастотными компонентами прямоугольного сигнала. Затем компенсирующий конденсатор щупа регулируют, чтобы счетчик переключался высокочастотными компонентами сигнала.

Счетчик необходимо установить в положение 1×. Затем переключатель режимов работы счетчика устанавливают в положение частоты, периода или одиночного запуска так, чтобы дисплей счетчика или СИД входного формирователя указывали на запуск счетчика при поступлении прямоугольного сигнала.

Для установки опорного уровня щуп регулируют таким образом, чтобы запуск происходил при так называемом завале фронта прямоугольного сигнала. Для этого попеременно регулируют конденсатор С2 и устанавливают уровень запуска так, чтобы счетчик запускался выбросом полученного сигнала при минимальном уровне запуска, необходимом для устойчивой работы. Для заданного уровня запуска эта точка достигается в том случае, если запуск сохраняется при увеличении или уменьшении емкости С2. Форма сигнала в этом случае показана на рис.(б).

Для компенсации на высоких частотах частотная характеристика щупа должна быть плоской (в). Это достигается установкой уровня запуска, при котором запуск является неустойчивым или прекращается. Для завершения компенсации щупа конденсатор С2 устанавливают в положение, при котором запуск возобновляется.

Процедура компенсации в значительной степени упрощается при наличии генератора синусоидального напряжения с неизменной амплитудой. Установив частоту синусоидального сигнала 100 Гц и приемлемую амплитуду, пользователь должен лишь установить уровень запуска счетчика, равный амплитуде синусоидального напряжения. Затем частоту повышают до 10 кГц или выше и регулируют конденсатор С2 до возобновления запуска. Неравномерность частотной характеристики, получаемая таким путем, составляет 2%. Указанная неравномерность определяется выражением %F=(AS) (100)/Vin p-p, где А — коэффициент деления щупа, %F — разрешающая способность установки уровня запуска и Vin p-p — размах входного сигнала,

Некоторые счетчики имеют конусную ручку установки уровня запуска, при этом максимальная разрешающая способность соответствует уровню 0 В. При использовании счетчиков такого типа для получения лучшей точности необходимо использовать сигнал, сохраняющий прямоугольную форму вблизи 0 В или смещенный синусоидальный сигнал с максимальным значением вблизи 0 В.

Необходимо отметить, что многие из новейших счетчиков имеют большую входную емкость и компенсирующая емкость обычных осциллогра-фических щупов может оказаться недостаточной. Использование такого щупа в данной ситуации уменьшает чувствительность системы на частотах выше 1 кГц и может вызвать дополнительные ошибки при измерении временных интервалов.

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 53, No.17 (595), 1980г - пер. с англ. М.: Мир, 1980, стр.49

Electronics Vol.53 No.13 July 31, 1980 A McGraw-Hill Publication

D.Carlton. Counter indicates when its probe is compensated, pp.114,116.

Раздел: МЕТОДЫ, СХЕМЫ, АППАРАТУРА

Тема:     Из опыта разработчика





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Tektronix/D19800731Elc035.shtml