Современная электроника №8/2018

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 52 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2018 Знакомство со стандартным осциллографическим пробником Рис. 1. Упрощённая схема высокоимпедансного пассивного пробника с коэффициентом ослабления 10:1 Рис. 2. Компенсация пробников перед измерениями Пробник – это во многих случаях недооцениваемая, но очень важная составляющая испытаний с помощью осциллографа. Основное назначение пробника – подключение испытуемого устройства (ИУ) к входу осциллографа с целью приёма сигнала от ИУ и просмотра его формы на экране осциллографа. Однако следует учитывать, что пробник – это не просто провод с присоединённым к нему заострённым наконечником. Есть ещё множество вещей, которые необходимо знать о пробниках для получения корректных результатов испытаний. Keysight Technologies В стандартную комплектацию боль- шинства осциллографов с полосой пропускания до 1 ГГц входят высоко- импедансные пассивные пробники (см. рис. 1), по одному на каждый канал осциллографа. Именно с этими проб- никами работает большинство поль- зователей. Сопротивление наконечника пробни- ка обычно составляет 9 МОм, поэтому в сочетании с входным сопротивлением осциллографа, равным 1МОм, образу- ется резистивный делитель с коэффи- циентом 10:1. Таким образом, сигнал на входе пробника будет ослабляться на величину, определяемую коэффициен- том, равным 1 МОм/(9 МОм + 1 МОм). Например, если подать на вход пробни- ка сигнал с напряжением 10 В, то с учё- том коэффициента ослабления пробни- ка 10:1 на вход осциллографа поступит сигнал с напряжением 1 В. За наконеч- ником пробника следует высокоимпе- дансный кабель. На конце кабеля рас- полагается компенсаторная или интер- фейсная часть, которая соединяется с входом осциллографа. Главной особенностью этого проб- ника является его высокий импеданс. При постоянном токе входной импе- данс пробника равен 10 МОм, но с повышением частоты входного сигна- ла входной импеданс пробника снижа- ется вследствие увеличения ёмкостно- го реактивного сопротивления. Стандартный пассивный пробник является самым прочным, гибким и недорогим, имеющим очень широкий входной динамический диапазон, по- этому он отлично подходит для выпол- нения базовых измерений или поиска и устранения неисправностей. К ОМПЕНСАЦИЯ ПРОБНИКА Большинство стандартных пассив- ных пробников имеют настраивае- мый компенсирующий конденсатор для согласования коэффициента RC пробника с входной ёмкостью осцил- лографа. Компенсирующий конденса- тор пробника можно отрегулировать так, чтобы нейтрализовать входную ёмкость осциллографа. Для проведения процедуры компенсации пробник под- ключают к выходу калибровочного сиг- нала прямоугольной формы (обычно расположенному на передней панели осциллографа) и конденсатор регули- руется так, чтобы прямоугольный сиг- нал выглядел действительно прямо- угольным и имел как можно более пло- скую вершину. Перед тем как выполнять любые измерения с помощьюосцилло- графа, необходимо подключить проб- ники к клемме сигнала компенсации пробника на передней панели, чтобы убедиться, что пробники правильно скомпенсированы (см. рис. 2). П РОБНИКИ С ДВУМЯ КОЭФФИЦИЕНТАМИ ОСЛАБЛЕНИЯ Большинство пассивных пробни- ков имеют коэффициент ослабления 10:1. Стандартный пассивный проб- ник обычно имеет два возможных коэффициента ослабления: 10:1 и 1:1 (см. рис. 3). На пробнике 1:1/10:1 име- ется переключатель, который вводит в цепь сигнала последовательный рези- Пассивный пробник с коэффициентом ослабления 10:1 Кабель 9 МОм 1 МОм Настраиваемый компенсирующий конденсатор Входная ёмкость Вход осциллографа Осциллограф Напряжение Правильно отрегулированный пробник Недостаточная компенсация Избыточная компенсация Время Время Время Рис. 3. Пассивные пробники N2140A и N2142A компании Keysight с коэффициентами ослабления 10:1 и 1:1