Häufige Fehler bei der Auswahl der Oszilloskopsonde (vorzwei)

Bei der Oszilloskopmessung beeinflusst die Auswahl der Sonde direkt die Genauigkeit der Ergebnisse, die Sonde ist das Oszilloskop und das gemessene Gerät (Die „Brücke“ zwischen DUT) bestimmt direkt die Genauigkeit, Vollständigkeit und Zuverlässigkeit der Oszilloskopmessungen. Viele Ingenieure ignorieren ihre Bedeutung. Im Folgenden werden die ersten zwei häufigsten Fehler und Umgehungsmethoden detailliert erläutert:

I. Erster1 Fehler: Wichtige technische Indikatoren der Oszilloskopsonde nicht verstanden

Wenn die Kerntechnische Indikatoren der Sonde nicht klar sind, können sie den eigenen Messanforderungen nicht entsprechen, was zu Auswahlabweichungen führen kann.

·Kerneinflüsse der Schlüsselindikatoren：
Besonders wichtig ist die Beziehung zwischen Bandbreite und Rauschen. Geräusche sind auf allen Frequenzen gleichmäßig verteilt.Je höhere Bandbreite der Sonde, desto mehr Geräusch wird eingeführt(Die Frequenzbereich ist größer).
Zum Beispiel kann die Verwendung von Sonden mit hoher Bandbreite, die weit über den Bedarf hinausgehen, nicht nur die Kosten erhöhen (die Sonden mit hoher Bandbreite sind aufgrund der höheren technischen Komplexität und häufig teurer), sondern auch zusätzliche Geräusche einführen, die die Messergebnisse stören; Gleichzeitig kann die Betriebskomplexität von Sonden mit hoher Bandbreite höher sein und die Arbeitslast erhöhen.

·Schlüsselprinzipien der Auswahl：
Verschiedene Sonden haben ihre Vorteile und Nachteile (z. B. niedrige passive Sondenkosten, aber begrenzte Bandbreite, hohe aktive Sondenbandbreite, aber anfällig für Belastungen), die in Kombination mit spezifischen Testszenarien ausgewählt werden müssen. Anstatt sich mit einer langen Liste von Indikatoren in der technischen Dokumentation zu beschäftigen, konzentrieren Sie sich eher auf die Übereinstimmung der Kernindikatoren (z. B. Bandbreite, Lasteffekt, Geräuschpegel) mit Ihren eigenen Anforderungen. Das Verständnis der tatsächlichen Auswirkungen der Indikatoren auf die Messung kann den Auswahlprozess erheblich vereinfachen.

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Zweitens2 Fehler: Die gewählte Sondenbandbreite ist nicht geeignet

Die Bandbreite ist ein zentraler Indikator für die Sonde, und eine ungeeignete Bandbreite kann zu einem Verlust von Signaldetails oder zu unnötigen Geräuschen führen.

1. Definition der Bandbreite:3dB Punkte
Das Wesen der Sondenbandbreite ist "3dB-Punkt", d.h. die Frequenz, wenn der Sondenergebnis um 3dB im Verhältnis zur Nominalreaktion verringert wird.
Beispiel: VerwendenWenn die 1:1-Sonde eine niederfrequente Sinuswelle von 1Vpp misst, zeigt das Oszilloskop das Signal im Einklang mit der Wirklichkeit; Wenn die Frequenz erhöht wird, wird der Ausgang der Sonde allmählich abgedämpft, bis 0,7 Vpp (etwa 70,7% des ursprünglichen Signals) angezeigt wird, wobei die Frequenz den Punkt der Sonde von 3 dB beträgt (3 dB abgedämpft, da 0,7 Vpp gegenüber 1 Vpp ist).

2. Berechnung der Signalbandbreite
Bevor Sie die Bandbreite der Sonde auswählen, müssen Sie zuerst die Bandbreite des gemessenen Signals bestimmen. Berechnen Sie die Formel wie folgt:

oderWenn das Signal steigt "10%-90%-Schwelle" Messungen:Signalbandbreite (BW) = Anstiegszeit ÷ 0,35

oderWenn das Signal steigt "20%-80%-Schwelle" Messungen:Signalbandbreite (BW) = Anstiegszeit ÷ 0,22

3. Auswahl der Sondenbandbreite
Nach Berechnung der Signalbandbreite können Sie die Sondenbandbreite nach folgenden Erfahrungen auswählen:

oderAnaloge Anwendung: Sondenbandbreite sollte höher sein als die schnellste Sinuswellenfrequenz im SignalDreimal;

oderDigitale Anwendungen: Sondenbandbreite sollte höher sein als die höchste digitale TaktrateFünfmal.

4. Beziehung zwischen Bandbreite und Signaldetails
Je höher die Bandbreite, desto mehr Signalharmonien erfasst werden, desto reicher sind die Wellenformdetails:

oderDie Sonde mit niedriger Bandbreite kann eine hohe Harmonie verlieren, was zu einer langsamen und glatten Wellenform führt (z. B. wenn nur eine Harmonie der ersten Ordnung erfasst wird);

oderDie Sonde mit hoher Bandbreite erfasst mehr Harmonien der ersten, dritten und fünften Ordnung und macht den Aufstieg der Wellenform steiler und schärfer entlang der Ecken und reduziert die Details von oben und unten des Signals.

Beachten Sie jedoch, dass eine zu hohe Bandbreite zusätzliche Geräusche verursacht, und es ist nicht so hoch wie möglich, dass sie mit der Signalbandbreite übereinstimmen muss.

Zusammenfassend ist der Kern der Vermeidung der ersten beiden Fehler: Definieren Sie die Schlüsselindikatoren der Sonde (insbesondere das Verhältnis zwischen Bandbreite und Rauschen), wählen Sie die passende Sondenbandbreite durch Berechnung der Signalbandbreite und balancieren Sie die Signaldetails mit Rauschenstörungen.