Предупреждён, - значит, вооружён. ЧАСТЬ 2

Магазин Gtest(R) предлагает широкую номенклатуру Осциллографов и Анализаторов Спектра на приводимой страничке сайта в самом конце настоящего Раздела, а также рекомендуемые приборы и статьи для самообразования

Подводный камень № 5

Недоиспользование дифференциального пробника

Многие думают, что дифференциальные пробники исследуют только дифференциальные сигналы. Знаете ли вы, что с помощью дифференциального пробника можно также исследовать несимметричные сигналы? Это сэкономит вам время и деньги, а также повысит точность измерений. Максимально используйте дифференциальный пробник и получите максимально возможную точность сигнала.

Дифференциальные пробники могут выполнять те же измерения, что и односторонние пробники. Благодаря подавлению синфазного сигнала на обоих входах дифференциального пробника дифференциальные измерения могут иметь значительно меньше шума. Это позволяет вам лучше видеть сигналы вашего DUT и избегать путаницы из-за случайного шума, возникающего во время зондирования.

Вы можете видеть несимметричный измеренный сигнал синим цветом на рисунке 8 и дифференциальный измеренный сигнал красным цветом на рисунке 9. Несимметричное измерение синим цветом имеет значительно больше шума, чем дифференциальное измерение красным цветом из-за меньшей коррекции синфазного сигнала несимметричным пробником.

Рисунок 8. Одностороннее измерение

Рисунок 9. Дифференциальное измерение

Дифференциальные пробники могут выполнять те же типы измерений, что и несимметричные пробники, но со значительно меньшим уровнем шума из-за подавления синфазного сигнала.

 Подводный камень № 6

 Выбор неправильного токового пробника

Измерения высокого и низкого тока требуют захвата различных деталей. Вам нужно знать, какой токовый пробник использовать для вашего приложения и с какими проблемами вы можете столкнуться при использовании неправильного пробника.

Рисунок 10. Наконечник пробника Роговского, обернутый вокруг компонента

Измерения высокого тока

Используйте зажимной пробник для измерения высокого тока (от 10 А до 3000 А) только если ваше устройство достаточно мало, чтобы поместиться в оригинальный зажим. Инженеры с этим типом пробника проявят креативность и добавят провода к своему зажиму зонда для измерения устройств, которые не помещаются в зажимной наконечник, но это может изменить характеристики проверяемого устройства. Лучше использовать правильный инструмент.

Лучшим решением является использование пробника высокого тока с гибкой петлевой головкой. Вы можете обернуть эту гибкую петлю вокруг любого устройства. Этот тип зонда известен как катушка Роговского. Он позволяет вам исследовать ваше устройство без добавления компонентов с неизвестным поведением, сохраняя высокую целостность сигнала для вашего измерения. Он также позволяет вам измерять большие токи от миллиампер до сотен килоампер. Просто имейте в виду, что он измеряет только переменный ток, а компоненты постоянного тока блокируются. Он также имеет более низкую чувствительность, чем некоторые токовые пробники. Это, как правило, не является проблемой для измерений высокого тока. Чувствительность и просмотр компонента постоянного тока становятся более серьезной проблемой, когда вы смотрите на малые токи. Имейте в виду, что то, что работает для одного измерения, не обязательно работает для другого.

Измерения слабого тока

Если вы измеряете ток в устройстве с питанием от батареи, динамический диапазон может сильно различаться. Когда устройство с питанием от батареи находится в режиме ожидания или выполняет небольшие фоновые задачи, пики тока могут быть небольшими. Когда устройство переключается в более активное состояние, пики тока могут быть значительно выше. Используя большую настройку вертикальной шкалы осциллографа, вы можете измерить большую часть сигнала, но небольшие сигналы тока будут потеряны в шуме измерения. С другой стороны, если вы используете небольшую настройку вертикальной шкалы, вы обрежете большой сигнал, что приведет к искаженному и недействительному измерению.

Выберите токовый пробник, который может измерять широкий диапазон, от микроампер до ампер, и имеет несколько усилителей для просмотра больших и малых отклонений тока одновременно. Два усилителя с переменным усилением в пробнике позволяют вам установить увеличенное изображение, чтобы увидеть небольшие колебания тока, и уменьшенное изображение, чтобы увидеть большие скачки тока одновременно (см. рисунок 11).

Рисунок 11. Токовые пробники с двумя усилителями переменного усиления позволяют просматривать большие и малые отклонения тока одновременно. В этом примере показаны высокочувствительные токовые пробники Keysight N2820A / 21A.

Используйте слаботочный пробник с достаточной чувствительностью и динамическим диапазоном, чтобы захватить все аспекты и детали вашего сигнала.

 Подводный камень № 7

Неправильное управление смещением постоянного тока во время измерений пульсаций и шума

Пульсация и шум в источнике постоянного тока состоят из небольших сигналов переменного тока поверх относительно большого сигнала постоянного тока. При большом смещении постоянного тока вам может потребоваться использовать большую настройку вольт на деление на осциллографе, чтобы получить видимый на экране сигнал. Это снижает чувствительность измерения и увеличивает шум по сравнению с небольшим сигналом переменного тока. Поэтому вы не получите точного представления части переменного тока вашего сигнала.

Если вы используете блокировщик постоянного тока, чтобы обойти эту проблему, вы по сути блокируете часть низкочастотного переменного тока, не давая вам видеть сигнал так, как это делают компоненты вашего устройства.

Используйте пробник шины питания с большой возможностью смещения, чтобы центрировать форму волны на экране, не удаляя смещение постоянного тока. Это позволяет вам сохранить всю форму волны на экране, сохраняя вертикальный масштаб маленьким и увеличенным. С этими настройками вы можете подробно просматривать переходные процессы, пульсацию и шум.

Использование пробника шины питания с большой возможностью смещения позволяет детально видеть переходные процессы, пульсации и шумы, не исключая при этом постоянную составляющую сигнала.

Магазин Gtest® - авторизованный поставщик осциллографов в Украину: https://gtest.com.ua/izmeritelnye-pribory/ostcillografy