Hur man testar strömvågformen med oscilloskop
Oscilloskop är det mest använda instrumentet av de flesta elektroniska ingenjörer. När folk tänker på oscilloskop tänker de genast på testspänning. Naturligtvis kan många oscilloskop också göra grov spektrumanalys, etc., men många oscilloskop är mycket bekymrade över en indikator som elektroniska ingenjörer är bekymrade över - - Ström kan inte testas. I vissa analyser och verifieringar behöver inte bara spänningen testas, utan ibland måste strömmen testas. För närvarande kan vissa avancerade oscilloskop testa strömmen, men de måste köpa en aktiv strömsond separat. När ordet aktiv nämns betyder det att priset är ganska högt, ja, kostnaden för att köpa en aktiv strömsond kan vara nästan lika mycket som att köpa vissa märken av mellanklassoscilloskop, så detta är inte en "rik" utrustning som vanliga småföretag har råd.
När det gäller aktuella tester, kan vissa människor säga, kan inte en multimeter bara mäta det? Naturligtvis kan en multimeter mäta strömmen vid ett visst ögonblick, men det finns flera problem: 1. Eftersom multimeterns svarshastighet är långsam (vanligtvis i storleksordningen hundratals mS) ;2. Multimetern kan inte registrera långtidstestresultat. Bättre mätare kan registrera maximala och lägsta värden, etc.; 3. Det viktigaste är att multimetern inte kan se processen för nuvarande förändring. Många gånger är det vi vill se förändringsprocessen. Inte bara resultaten, till exempel, vi vill veta när transistorns överströmsskada är mest sannolikt att inträffa istället för att bara se transistorn ryka.
Är det omöjligt att använda ett oscilloskop för att se strömförändringsprocessen utan en dyr strömsond? Faktum är att vi fortfarande kan hitta en lösning genom att ändra vårt tänkande. Metoden är faktiskt väldigt enkel, det vill säga I=V/R, som vi lärde oss i mellanstadiets fysik. Jag gråter. ? Observera att V inte är spänningen vid en viss punkt, utan potentialskillnaden mellan två punkter. Detta är nyckeln, och det är också där vissa nybörjare tenderar att hamna i missförstånd. Om du använder spänningsförändringen vid en viss punkt för att förutsäga förändringen i strömmen kommer du ofta att göra misstag. Ja, vi kan se detta från exempeltestet senare.
specifik metod:
Den specifika metoden för denna metod är: använd två sonder för att mäta spänningarna V1 och V2 i båda ändarna av ett motstånd (det kan till och med vara en linjesektion, naturligtvis, förutsatt att resistansen i denna linjesektion är tillräckligt stor för att producera en lämplig potentialskillnad i båda ändarna), använd sedan oscilloskopets beräkningsfunktion för att beräkna △V=V1-V2 i realtid och I=△V/R. Så länge omgivningen inte förändras drastiskt kan vi tro att R är oförändrad, så jag ändras med △V Den ändras linjärt, så förändringen i △V speglar förändringen i ström. Låt oss använda ett exempel för att kontrollera om denna metod är genomförbar.
Exempel på verifiering:
Oscilloskopet testar spännings- och strömförändringarna mellan avloppet och källan för ett MOS-rör på ett kretskort i det ögonblick då strömmen slås på. Den bruna vågformen är källspänningen Vs, den lila vågformen är dräneringsspänningen Vd, och den gula vågformen är mindre. Den grova vågformen är drain-source-spänningen △Vsd =Vs-Vd beräknad genom oscilloskopets beräkningsfunktion (i det här exemplet mäter kanal C1 Vs och kanal C2 mäter Vd, så de specifika beräkningsinställningarna är som visas i Figur 2 C1-C2); Den gröna vågformen är drain-source-strömmen Isd mätt med en aktiv strömsond. Från jämförelsen av vågformerna för Isd och △Vsd kan man se att deras förändringsprocesser är mycket nära; mätt med en aktiv strömsond. Isd-toppvärdet är cirka 3,6A; det beräknade △Vsd-toppvärdet är ungefär 0.43V, och linjeresistansen mätt med en multimeter är ungefär 0.15?, så det aktuella toppvärdet som erhålls med potentialskillnadsmetoden är ungefär {{ 16}}.43V/0.15?=2.87A, vilket skiljer sig från resultaten av det aktiva strömprobtestet. Naturligtvis är detta relaterat till på-motståndet hos MOS-röret i olika tillstånd, felet i oscilloskopet, den passiva sonden och multimetern, etc., men använd den här metoden för att testa den ström som vi är mest bekymrade över. Förändringsprocessen är helt genomförbar. Genom att observera strömförändringen kan vi ungefär veta när skadan på MOS-röret är mest sannolikt, vilket ger underlag för att vidta korrekta åtgärder.
När du ser detta kan erfarna ingenjörer ställa en fråga: Hur löser man avvisningsförhållandet för common mode CMRR när man använder vanliga sonder för testning? Detta problem finns, men som vi nämnde tidigare, är huvudsyftet med denna metod att tillåta oss att se förändringsprocessen av ström, under påverkan av olika faktorer, är noggrannheten av det specifika strömvärdet som testas med denna metod definitivt inte lika exakt som den för en specialiserad aktiv strömsond (om denna fria metod helt kan lösa problemet med tiotusentals dollar) kommer aktiva strömsonder inte längre att säljas i framtiden. Naturligtvis, om du råkar läsa den här artikeln och lösa ett tidigare olöst fall en dag genom att analysera förändringar i ström, kan du lika gärna övertala din chef att dricka två flaskor mindre och köpa en strömsond^_^); och för att lösa CMRR måste du använda en aktiv differentialsond. Priset på det här är jämförbart med det för en strömsond. I det här fallet kommer vi inte att uppnå vårt mål att inte spendera pengar^_ ^; Vs-Vd har dock fördelen att eliminera en del av störningarna på signalen.
