как устроено согласование щупа?, осциллографического Опции

[yrbis]

Доброе время суток. Разобрал щуп для осциллографа (250 МГц, с делителем на 10), был уверен, что то, что я кручу, настраивая щуп под осциллограф, это ёмкость параллельная резистору 10 МОм, и очень удивился, тому что увидел) Кто-нибудь знает как, приведённая схема работает? зачем нужна индуктивность на входе? зачем резисторы 100 и 110 Ом?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Guest_orthodox_*]

Доброе время суток. Разобрал щуп для осциллографа (250 МГц, с делителем на 10), был уверен, что то, что я кручу, настраивая щуп под осциллограф, это ёмкость параллельная резистору 10 МОм, и очень удивился, тому что увидел) Кто-нибудь знает как, приведённая схема работает? зачем нужна индуктивность на входе? зачем резисторы 100 и 110 Ом?

Резисторы 100 и 110 ом для того, чтобы на чувствительных пределах Вы могли наблюдать сигнал, а не шумовую полосу на экране.
Видимо, просто попался хороший щуп, с умом сделанный. Обычно такое приходится доставлять самому.

[DRUID3]

Доброе время суток. Разобрал щуп для осциллографа (250 МГц, с делителем на 10), был уверен, что то, что я кручу, настраивая щуп под осциллограф, это ёмкость параллельная резистору 10 МОм, и очень удивился, тому что увидел) Кто-нибудь знает как, приведённая схема работает? зачем нужна индуктивность на входе? зачем резисторы 100 и 110 Ом?

Индуктивность, судя по номиналу, это сам щуп...

...резисторы - нагрузка для делителя если осцилоскоп в режиме с "бесконечным" входным сопротивлением...

Наверное так...

[yrbis]

Резисторы 100 и 110 ом для того, чтобы на чувствительных пределах Вы могли наблюдать сигнал, а не шумовую полосу на экране.
Видимо, просто попался хороший щуп, с умом сделанный. Обычно такое приходится доставлять самому.

Не совсем понял, каким образом резисторы 100 и 110 ом уменьшают шум?

[тау]

емкость подстроечная , параллельная входу - это основной элемент компенсации емкостного делителя Свх(параллельного 9МОм резистору) и входной емкости осциллографа со стороны разъема.
работает на частотах от нескольких килогерц и выше . Емкостный делитель должен соответствовать резистивному 9Мом-1Мом (вход осцилла), чтобы получить более менее широкополостный постоянный коэффициент деления 1/10.
Резисторы 100-110 Ом служат в основном для подавления паразитных колебаний из-за несогласованности длинной линии (кабеля ) , типа частичное согласование с одного конца на высокочастотной границе диапазона, где длина кабеля уже начинает себя проявлять. Иногда достаточно одного последовательного резистора , но второй ставят для маленького подъема АЧХ из-за образующегося ФНЧ от резистора 100 Ом с входной емкостью осцилла. в некоторых щупах видел и подстроечную емкость и подстроечный резистор одновременно. Емкость настраивают от встроенного калибратора 1 кГц в низкочастотной части диапазона по переходной характеристике , а резисторы - на ВЧ границе полосы щупа, по минимуму выбросов на ПХ.

[yrbis]

всё понятно, кроме этих резисторов и индуктивности(может конечно индуктивность с R и C делителя, просто фильтр образует, с целью подавить все возможные выбросы на АЧХ после 250МГц). Почему подстроечная ёмкость не подсоединяется строго параллельно осциллографу, а идёт через резистор 110Ом? Что именно согласуется резистором 100 Ом? - под частичным согласованием я понимаю, согласование с одной стороны линии, с целью избавится от отражения волн хотя бы с одной стороны. Тут же источник сигнала имеет практически любое сопротивление и неизвестен, т.е. со стороны источника согласование не возможно. Со стороны приёмника(входа осцила) стоит 1Мом 30 пик и 100 Ом соединённые с ним последовательно вроде погоды не делают, т.е. со стороны приёмника вроде тоже согласования нету.(?). Можно наверное говорить о согласовании на СВЧ - т.е. на высоких частотах ёмкость осцила зашунтирует его 1МОм и линия будет нагружена на эти 100 Ом, но зачем это нужно и почему 100, а не 50 Ом, и повторюсь, зачем 110 Ом последовательно с ёмкостью непонятно.

[Rst7]

всё понятно, кроме этих резисторов и индуктивности

Точный ответ на Ваш вопрос может дать симулирование в подходящем софте. Кстати, имейте в виду, что кабель, применяемый в таких щупах, обычно весьма хитрый - с тонкой центральной жилой, с приличным сопротивлением.

Где-то, кстати, кто-то тут на форуме выкладывал ссылку на сосканенные книжки от Tektronix 70х годов. В частности, там есть такая "Oscilloscope probe circuits". Очень познавательно.

...А, вспомнил, тут кто-то удивлялся, почему промышленные активные щупы такие дорогие и хотел слепить сам. Ну ему и дали ссылку... Какое же ключевое слово-то для поиска... Блин... Вспомню, скажу.

[Guest_orthodox_*]

Не совсем понял, каким образом резисторы 100 и 110 ом уменьшают шум?

А хрен его знает, но уже лет 30 этим пользуюсь...
Старые осциллографы с входом на нувисторе не так сильно шумят , а транзисторное - весьма заметно при развертке порядка 2 мв/дел

[Designer56]

А мне всегда казалось, что эти резисторы для того, чтобы разорвать паразитную петлю по земле и подавить колебания на её реактивности. Корпус осциллографов сидит на земле питания 220 В по переменке, как правило.

[yrbis]

Поправочка с индуктивностью, там не индуктивность 80 нГн вначале щупа, а сопротивление 12 Ом. Резистор выводной с полосками, он давольно толстый и я его за индуктивность принял (видел такие дроссели раньше).

А мне всегда казалось, что эти резисторы для того, чтобы разорвать паразитную петлю по земле и подавить колебания на её реактивности. Корпус осциллографов сидит на земле питания 220 В по переменке, как правило.

Но земля щупа соединяется непосредственно к осциллографу, разрывов в щупе по земле нету. А в жиле стоит резистор 10 МОм, т.е. уже как бы разрыв к которому 100 Ом ничё особо не добавят.

[Designer56]

а конденсатор, параллельный 10 мОм?
Кроме того, пришла мысль в голову: резистор, подключенный к самому щупу отделяет емкости согдасования от точки измерения.

[Guest_orthodox_*]

эксперимент тривиальный. На самом чувствительном пределе замкнуть вход осциллографа накоротко, прямо на входном разъеме.
Затем резистором, скажем, 1K. Если разницы нету - заморачиваться не стоит, у Вас хороший осциллограф. Если с резистром шумовая полоска много уже - значит, есть оптимальный резистор, который и полосу еще не режет (бывает, что и подрезать приходится ) и шуметь не входу уже не дает...

[yrbis]

а конденсатор, параллельный 10 мОм?

Да, всё как на схеме, только вместо индуктивности надо резистор нарисовать.

Кроме того, пришла мысль в голову: резистор, подключенный к самому щупу отделяет емкости согдасования от точки измерения.

Я тут это дело приблизительно проэмулировал и собственно сделал такой вывод. 110 Ом последовательно с ёмкостью, и 100 Ом последовательно с кабелем, превращают гипотетический идеальный всечастотный делитель(10МОм||3p / 1МОм||30p) в фильтр настроенный на ~300МГц(250 МГц полоса щупа). А 12 ом последовательно с таким же идеальным делителем превращает его в фильтр на 3ГГц. Т.е. получается это просто два фильтра. А вот почему фильтр на 300МГц построен именно так, двумя резисторами 100 и 110 Ом я пока не понял.

эксперимент тривиальный. На самом чувствительном пределе замкнуть вход осциллографа накоротко, прямо на входном разъеме.
Затем резистором, скажем, 1K. Если разницы нету - заморачиваться не стоит, у Вас хороший осциллограф. Если с резистром шумовая полоска много уже - значит, есть оптимальный резистор, который и полосу еще не режет (бывает, что и подрезать приходится ) и шуметь не входу уже не дает...

Над попробовать) Но вообще странно, если закоротить скажем вход усилителя, то мы избавимся от токовой составляющей шума, т.е. если вместо закоротки резистор поставить то усилитель выдаст шума больше. А с осцилом получается, что у него после делителя стоит усилитель, вы говорите что чувствительность на максимуме, значит можно сказать, что к входному разъёму сразу затвор подключается поливика усилителя и параллельно ему 1МОм||30p. Если его шунтануть, то вроде шуметь должно меньше, чем соеденить параллельно резистор 1к. )завтра со своим попробую(GOS6200)

[тау]

Я тут это дело приблизительно проэмулировал и собственно сделал такой вывод. 110 Ом последовательно с ёмкостью, и 100 Ом последовательно с кабелем, превращают гипотетический идеальный всечастотный делитель(10МОм||3p / 1МОм||30p) в фильтр настроенный на ~300МГц(250 МГц полоса щупа). А 12 ом последовательно с таким же идеальным делителем превращает его в фильтр на 3ГГц. Т.е. получается это просто два фильтра. А вот почему фильтр на 300МГц построен именно так, двумя резисторами 100 и 110 Ом я пока не понял.

Скорее не для целей ограничения полосы, а всё-же против выбросов. Ниже результат симуляции в мультисиме с длинной линией W2 ( с потерями) вместо кабеля. Для разных номиналов резисторов.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Herz]

Скорее не для целей ограничения полосы, а всё-же против выбросов.

Так разве это не одно и тоже? В данном случае?