오실로스코프용 액티브 프로브. 계획, 설명

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오실로스코프용 액티브 프로브. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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최신 오실로스코프의 입력 커패시턴스는 약 30...50pF입니다. 측정할 때 연결 케이블의 커패시턴스가 추가되고 총 입력 커패시턴스는 100 ... 150pF에 이릅니다. 이것은 측정 결과의 심각한 왜곡과 잘못된 설정(예: 테이프 레코더 녹음 증폭기의 출력 단계의 노치 필터)으로 이어질 수 있습니다. 그렇기 때문에 측정 장치의 도입 정전 용량에 중요한 회로에 대한 연구를 수행할 때 입력 저항이 크고 정전 용량이 작은 특수 정합 장치를 사용할 필요가 있습니다.

대부분의 실제 작업에는 두 가지 주요 유형의 장치가 필요합니다. 전달 계수 K> 1인 저진폭 고조파 신호(50 ... 1 mV) 및 고진폭 신호(최대 10 ... 전송이 있는 계수 K=20...0,2.

최근 몇 년 동안 비교적 높은 전압에서 작동하는 고속 아날로그 및 디지털 미세 회로(광범위한 애플리케이션을 위한 연산 증폭기, K561 시리즈의 미세 회로 - 최대 15V)에서 널리 사용되면서 넓은 전압에서 작동하는 장치의 필요성이 드러났습니다. 일정한 신호 성분을 전송할 수 있는 범위.

오실로스코프용 액티브 프로브
Pic.1

프로브 형태의 이러한 장치의 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. 5. MOS트랜지스터를 사용하는 고전적인 소스 팔로워 회로에 따라 만들어지며 최소한의 부품을 포함합니다. 작동 주파수 범위는 7...15MHz입니다. 전원은 7D-0,115-U1.1 축전지 또는 Krona, Korund 갈바닉 배터리와 같이 4 ... 3V 전압의 모든 전류원에서 공급됩니다. 프로브의 입력 커패시턴스는 0pF 이하이고 입력 저항은 2,5MΩ 이상입니다. Uin=7에서의 출력 전압은 13V입니다. 음수 영역(컷오프 전)의 입력 전압 범위는 양수 영역(제한 시작 전)에서 9V입니다. )는 Upit=26V에서 15V이고 Upit=XNUMXV에서 XNUMXV입니다.

지정된 주파수 범위에서 전송 계수는 0,4입니다.

저항 R1 및 R2는 입력 전압 분배기를 형성하고 커패시터 C1은 주파수 보상에 사용됩니다.

특정 트랜지스터의 매개변수가 크게 다르기 때문에 프로브 설계의 특성은 주로 차단 전압과 전달 계수에서 다를 수 있습니다. 음의 입력 전압 영역에서 최대 작동 범위를 얻으려면 최대(절대값) 차단 전압을 가진 트랜지스터를 사용해야 합니다. 저자는 Uzi otc = 4,2V의 트랜지스터를 사용했습니다. 대부분의 KP305I 트랜지스터는 Uzi otc 값이 더 낮으므로 필요한 경우 입력 분배기 이득을 줄여 프로브 차단 전압을 높일 수 있습니다(예: 저항 증가). 저항 R1. 그러나 최대 또는 최소 전압에 대한 조정이 필요한 많은 측정의 경우 프로브의 차단 전압 값은 중요하지 않습니다. 조정이 신호의 양의 반파장에서 수행될 수 있기 때문입니다.

프로브는 펠트 펜으로 케이스에 조립됩니다. 설치는 추가 구조 요소를 사용하지 않고 체적입니다. 라디오 요소의 결론은 서로 직접 연결됩니다. 프로브는 30cm 이하의 차폐 케이블로 오실로스코프에 연결됩니다.

이 디자인은 MLT-0,125 유형의 저항을 사용했습니다. 커패시터 C1은 건설적이며 직경 0,15 ~ 0,35mm의 PEV 와이어로 만들어집니다. 와이어는 저항 R1의 왼쪽(다이어그램에 따라) 단자에 납땜하고 오른쪽 단자에 12번 감아야 합니다. 커패시턴스는 턴 수를 변경하여 선택됩니다. 이렇게 얻은 커패시터의 튜닝이 끝나면 세밀한 사포로 트랙을 청소하고 주석을 달고 얇은 층으로 납땜하십시오 (기생 인덕턴스를 제거하기 위해).

프로브를 장착할 때 정전기 및 주전원 간섭에 의한 전계 효과 트랜지스터의 고장을 방지하기 위한 조치를 취해야 합니다.

장치 설정은 필요한 전달 계수를 얻기 위해 교정하고 커패시터 C1의 커패시턴스를 선택하는 것으로 구성됩니다. 보정에는 조정된 DC 전원 공급 장치와 전압계를 사용해야 합니다. 저항 R1의 저항을 선택하면 출력에서 초기 바이어스 전압을 고려하면서 전달 계수가 K = 0,4(또는 0,5)로 설정됩니다.

커패시터 C1의 커패시턴스를 선택할 때 출력 신호 진폭이 2 ... 10V이고 반복 속도가 1 ... 10kHz인 직사각형 펄스 발생기가 필요합니다. 가파른 전선을 제공하기 위해 예를 들어 K155, K176, K561 시리즈의 미세 회로에서 트리거 주파수 분배기를 사용할 수 있습니다. 주파수 보상 커패시터 C1의 커패시턴스를 변경하면 전면이 막히지 않고 오실로스코프 화면에서 직사각형 펄스가 얻어지며 전면에서 서지의 진폭은 펄스 진폭의 10%를 넘지 않아야 합니다. 커패시턴스가 너무 많으면 전면을 따라 상당한 서지가 발생하여 조임이 충분하지 않습니다.

제조 된 구조의 몸체에는 입력 커패시턴스, 저항 및 전달 계수와 같은 장치 매개 변수에 대한 비문이 필요합니다.

DC 성분 판독값으로 측정을 수행할 때 오실로스코프는 판독값 레벨에 맞게 수정되어야 합니다. 이렇게 하려면 프로브 입력을 닫고 오실로스코프 빔을 XNUMX으로 설정하십시오.

저자: A. Grishin, 모스크바; 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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