Análise principal das pontas de prova passivas do osciloscópio
Os engenheiros comumente usam 10 vezes a ponta de prova de tensão passiva Rp (9MΩ) e Cp está localizado na ponta da ponta de prova, Rp para a impedância de entrada da ponta de prova, Cp para a capacitância de entrada da ponta de prova, R1 (1MΩ) representa a impedância de entrada do osciloscópio, C1 representa a capacitância de entrada do osciloscópio e a capacitância equivalente do cabo coaxial, bem como a capacitância da caixa de compensação da ponta de prova da combinação de valores. Para medir com precisão, as duas constantes de tempo RC (RpCp e R1C1) devem ser iguais; qualquer desequilíbrio provocará uma distorção da forma de onda medida e nunca causará medições imprecisas de alguns parâmetros, como tempo de subida e amplitude. Portanto, é necessário calibrar o funcionamento da ponta de prova do osciloscópio antes da medição para garantir a precisão dos resultados da medição. A partir do modelo de sinal da sonda podemos analisar que para medição DC do sinal, as capacitâncias de entrada Cp e C1 são equivalentes a um circuito aberto. O sinal é dividido por Rp e R1, e a entrada final do osciloscópio é: Vout=[R1/Rp+R1]*Vin=1/10*Vin
Osciloscópio O sinal de entrada do osciloscópio é atenuado em 1/10 do sinal de entrada a ser medido. para sinais de entrada de frequência mais alta, o efeito da reatância capacitiva no sinal será maior que a impedância. Por exemplo, uma sonda de tensão passiva padrão de 1MΩ ~ 10pF, a frequência do sinal de entrada de 100MHz, neste momento, a impedância capacitiva de entrada da sonda Xc (Cp)=1 / (2 × π × f × C) {{7 }}Ω, a impedância capacitiva é muito menor que a impedância da sonda de 9MΩ, a corrente do sinal será maior através da capacitância de entrada fornecida pelo circuito de baixa resistência, o circuito de alta resistência da impedância de 9MΩ é equivalente ao bypass. Também pode ser entendido como conexão paralela de 159Ω e 9MΩ após a impedância equivalente de 159Ω. Neste momento, a entrada real para a amplitude do sinal do osciloscópio (CA/alta frequência) é determinada pela capacitância de entrada da ponta de prova, bem como pela razão da capacitância total do loop, o equivalente a: Vout=[Cp/Cp+C1]*Vin
Normalmente, um cabo de sonda passivo tem uma carga capacitiva de 8-10pF/pé (1 pé pé=12polegadas polegada=0,3048 metros metros) e um tempo de subida de 1,5nS/pé. Para um cabo de 6 pés, há 60pF de capacitância, mais a capacitância de entrada de 20pF de um osciloscópio típico e alguma dispersão, cerca de 90pF ou mais. De acordo com a divisão de tensão 1:10, a capacitância de entrada da ponta de prova deve ser de cerca de 10pF para satisfazer a característica de atenuação de entrada Vout/Vin=[10/10+90]=1/10 por um fator de 10. Levando em consideração a capacitância da ponta de prova e do cabo de alguns erros, a necessidade de usar a caixa de capacitância de compensação da ponta de prova para realizar uma compensação do circuito, devido ao erro, a capacitância de entrada da ponta de prova de tensão passiva é geralmente entre 8 ~ 12pF . Atualmente, o modelo de carga de entrada da sonda de tensão passiva 10 vezes principal é geralmente capacitância de entrada 8 ~ 12pF, resistência de entrada 9M ohm.
