Principanalys av passiva oscilloskopsonder
Ingenjörer som vanligtvis används 10 gånger den passiva spänningssonden Rp (9MΩ) och Cp är placerad i sondens spets, Rp för sondens ingångsimpedans, Cp för sondens ingångskapacitans, R1 (1MΩ) representerar ingångsimpedansen för oscilloskopet, C1 representerar oscilloskopets ingångskapacitans och koaxialkabelns ekvivalenta kapacitans samt probkompensationsboxens kapacitans för kombinationen av värden. För att mäta exakt måste de två RC-tidskonstanterna (RpCp och R1C1) vara lika; eventuell obalans kommer att orsaka en förvrängning av den uppmätta vågformen och aldrig orsaka felaktiga mätningar av vissa parametrar såsom stigtid och amplitud. Därför är det nödvändigt att kalibrera oscilloskopsondens arbete före mätning för att säkerställa noggrannheten hos mätresultaten. Från signalmodellen för sonden kan vi analysera att för DC-mätning av signalen är ingångskapacitansen Cp och C1 ekvivalenta med en öppen krets. Signalen delas med Rp och R1, och den slutliga oscilloskopingången är: Vout=[R1/Rp+R1]*Vin=1/10*Vin
Oscilloskop Insignalen till oscilloskopet dämpas till 1/10 av den ingångssignal som ska mätas. för insignaler med högre frekvens kommer effekten av kapacitiv reaktans på signalen att vara större än impedansen. Till exempel, en standard 1MΩ ~ 10pF passiv spänningssond, ingångssignalens frekvens på 100MHz, vid denna tidpunkt, sondens ingångs kapacitiva impedans Xc (Cp)=1 / (2 × π × f × C) {{7 }}Ω, kapacitiv impedans är mycket mindre än sondimpedansen på 9MΩ, signalströmmen kommer att vara mer genom ingångskapacitansen som tillhandahålls av lågresistanskretsen, högresistanskretsen i 9MΩ-impedansen motsvarar bypass. Kan också förstås som 159Ω och 9MΩ parallellkoppling efter motsvarande impedans på 159Ω. Vid denna tidpunkt bestäms den faktiska ingången till oscilloskopets signalamplitud (AC / hög frekvens) av sondens ingångskapacitans samt förhållandet mellan slingans totala kapacitans, motsvarande: Vout=[Cp/Cp+C1]*Vin
Vanligtvis har en passiv sondkabel en kapacitiv belastning på 8-10pF/fot (1 fot fot=12tum tum=0.3048 meter meter) och en stigtid på 1,5 nS/fot. För en 6 fot kabel finns det 60pF kapacitans, plus 20pF ingångskapacitansen för ett typiskt oscilloskop och en del strö, ungefär 90pF eller så. Enligt spänningsdelningen 1:10 bör ingångskapacitansen för sonden vara cirka 10pF för att tillfredsställa egenskapen Vout/Vin=[10/10+90]=1/10 ingångsdämpning med en faktor på 10. Med hänsyn till prob- och kabelkapacitansen för vissa fel, är behovet av att använda sondens kompensationskapacitansbox för att utföra en kretskompensation, på grund av felet är passiv spänningssondens ingångskapacitans i allmänhet mellan 8 ~ 12pF . För närvarande är den vanliga 10 gånger passiva spänningssondens ingångsbelastningsmodell i allmänhet ingångskapacitans 8~12pF, ingångsresistans 9M ohm.
