Самодельный щуп к осциллографу

[workman]

Кстати,приходилось искать источники помех на платах.Условно помехи можно разделить на два основных вида: электромагнитные (вблизи кривых блоков питания или сильноточных импульсных цепей) и электростатические (в основном в слаботочных и высоковольтных цепях, яркий пример это провод с 220вольт ,даже с выключенным потребителем в цепи-хорошо ищут такие источники помех искатели скрытой проводки ,чувствительные как раз к электрической составляющей).
Практически можно искать осциллографом на платах эти два источника помех следующим образом:
Электромагнитные помехи-замыкаем крокодил землю щупа осциллографа на иголку, получается виток связи, чутье осцилла на максимум, передвигаем по плате этот виток, сразу видим источник помех, было даже такое что проводник фонил не хуже дросселя DC-DC преобразователя
Электростатические помехи ищем разомкнув крокодил от иголки, просто подносим и перемещаем по плате иголку ,не касаясь цепей.
Возможна ситуация когда осциллограф будет показывать пульсации которые не в исследуемой цепи а наводятся на сам щуп-иголку или на провод заземления-крокодил щупа от нагруженных копонентов или проводников.

[Boris03]

1. Снял по точкам АЧХ Hantek6022BE со щупом Р6020 от 5 до 20 МГц. Было ужасное разочарование т.к. в 3 дб укладывается лишь полоса в 7 МГц, затем идёт почти линейный спад 7-10 МГц в 1.45 раза, 10-14 МГц в 1,5 р. и 14-20 МГц в 1.5 р. и того в 3, 7.. раза (свыше 11 дб) с 7-20 МГц. Скажу сразу что в китайском щупе поставлен не высокоомный кабель (халтура), а многопроволочный медный с резистором 100 Ом. Наверно в этом причина или китайцам верить нельзя по характеристикам.
2. Снял АЧХ со входа Hantek6022BE без кабеля и щупа простым коротким проводом- укладывается в полосу 20 МГЦ до 3 дб. Отсюда вывод, что надо приобретать или делать щуп если хочу делать замеры амплитуд свыше 7 МГц, а не только сигнал смотреть.
Аналогично ведет себя и переделанный щуп с делителем на 100, малой входной ёмкостью, но с этим кабелем.

[Vovk_Z]

1. Переспрошу: Измеряли полосу в положении 1:10? А точно настраивали щуп? Не забыли? Есть чем проверять?
2. Р6020 - кажется, самый низкочастотный (узкополосный) щуп из всех, которые бывают. Я бы на щупы с полосой ниже 100 МГц даже не смотрел (не зависимо от полосы пропускания осцилографа)...

[Boris03]

Причину осознал- надо кабель делать высокоомным, иначе получается срез АЧХ ФНЧ из резистора 100 Ом и Хс=82 Ом на 10 Мгц (пересчитывать лень на точную частоту среза, но где-то около 7 МГц и получается), а высокоомный кабель состоит из множества ФНЧ уже с много большей частотой среза каждого из них. Только смущает запресовка кабеля, смогу ли обеспечить надежный контакт экрана? А какой резистор стоит последовательно на Р6100 например, размышляю разницу?

[Vovk_Z]

Если проверять АЧХ щупа в положении делителя 1:1, то полоса правда получится около 7-8 МГц -- об єтом сразу написано в описании щупа. Странно бьіло бьі ожидать там что-то другое.

Добавлено after 16 minutes 17 seconds:

Boris03 писал(а):

Hantek6022BE

- короче говоря: у вас осц. с полосой 20 МГц - єто значит, что вам просто нужно купить щуп с полосой 120-150-180 МГц, настроить его, и пользоваться (в положении делителя, естественно, почти все время, 1:10).
Но лабораторная робота по щупам - тоже хорошо.

[Boris03]

Vovk_Z писал(а):

Если проверять АЧХ щупа в положении делителя 1:1, то полоса правда получится около 7-8 МГц -- об єтом сразу написано в описании щупа. Странно бьіло бьі ожидать там что-то другое.

Нет, я мерил АЧХ в положении 1:10, но рассматриваю снижение частоты на участке резистор и кабель с регулируемой доп. ёмкостью, как бы вторая ступень делителя получается. Простейший вариант кроме покупки укорочение кабеля в 2 раза, но при этом придётся уменьшать в 2 раза и входную ёмкость щупа, что собственно неплохо для работ, и довольствоваться полосой 14 МГц , что уже нежелательно, но в ряде случаев пойдёт (не в 3.7..раза уменьшение показаний на 20 МГц, а примерно в 1,5-2 раза если смотреть от средней линии АЧХ)

Добавлено after 2 hours 57 minutes 22 seconds:
Срисовал схему щупа Р6020 с натуры. Как видно на х10 участвует и резистор 240 Ом, и выше 10 МГц он будет заметно влиять на АЧХ, как и влияет индуктивность кабеля, R2=100R, С2 и Свх на разъёме.


Добавлено after 3 hours 17 minutes 38 seconds:
Укоротил кабель и вытащил из запрессовки, рассверлив эти места, подчистил отверстие под него, но назад кабель не лезет, а ещё надо и надёжный контакт оболочки обеспечить. Какие будут предложения сборки? Есть у меня одно соображение:пропилить отверстие вдоль, в него запустить экранную оболочку, а потом купить легкоплавкого сплава Розе и пропаять, но возможно не будет паяться корпус разъёма.

Добавлено after 1 hour 11 minutes 53 seconds:
Всё вставил кабель. Оборачивал тонкой медной фольгой экран с оболочкой менее окружности и маленькими слегка вращающими движениями. Проблема в том, что фольга начала мяться и рваться в конце, но я её обрезал и вставил кабель. Конечно не было специальных обжимных пассатиж под этот кабель, тогда бы не мучился.

[Arhammon56]

Какие 14, 20МГц ? Насколько я помню этот Хантек сделан по типу Инструстара 205 с 48МС/с и соответственно реальной рабочей частотой 5МГц, хоть с какими щупами...

[Boris03]

Если в инструкции указана полоса 20 МГц -3дб, значит должно так и быть, а вот кабель с центральной медной жилой быть не должен, хотя и младшая модель серии 6000.

[Arhammon56]

Если китайцы что-то вам и должны были - то они простили. Если купили целиком осциллограф по цене колпачка каких-нибудь тектрониксовских пробников, не стоит удивляться бестолковому кабелю. Если серьёзно полоса щупов соответствует частоте семплирования и цене осцилографа. У инструстара были комплектные пробники 6060 и толку?

[Boris03]

Arhammon56 писал(а):

Если китайцы что-то вам и должны были - то они простили. Если серьёзно полоса щупов соответствует частоте семплирования и цене осцилографа. У инструстара были комплектные пробники 6060 и толку?

Это не они, а я им простил, либо претензии себе дороже, а момент возврата упущен и тоже траты. Писал же, что мерил АЧХ и без щупов, удовлетворяет полосе 20 МГц -3дб. Не все могут позволить себе купить цифровой осц. за десятки и сотни тысяч.

[сэм53]

А никто не экспериментировал с высоковольтными свечными проводами, там же провод с распределенным резистором и малой емкостью будет если в экран поместить?

[Arhammon56]

Boris03 писал(а):

Писал же, что мерил АЧХ и без щупов, удовлетворяет полосе 20 МГц -3дб.

На 20МГц у такой приставки можно увидеть только фантазии осциллографа на тему какой же сигнал нарисовать из 2 точек. Пофиг, в данном конкретном случае, на аналоговую полосу, она при любом раскладе лучше чем позволяет цифровая часть.

Не все могут позволить себе купить цифровой осц. за десятки и сотни тысяч.

Вот не надо, даже не десять тысяч, приставки на 100 - 200МС/с продаются за 5-7тр. Более чем гуманно для частот в 10-50Мгц.

[Boris03]

Arhammon56 писал(а):

На 20МГц у такой приставки можно увидеть только фантазии осциллографа на тему какой же сигнал нарисовать из 2 точек. Пофиг, в данном конкретном случае, на аналоговую полосу, она при любом раскладе лучше чем позволяет цифровая часть.

Хорошо рисует синус 20 МГц до 23 МГц (не менее 10 точек на полупериод), если шумы не забивают нижнего предела измерения, выше частота дискретизации не позволяет считать, и победить её можно только прошивкой старших моделей, но пишут производитель эту возможность прикрыл. Пока не рыл в этом направлении, а вдруг мой можно. А по меандру конечно любой осциллограф на частоте выше 1/10 полосы будет показывать нечто похожее на трапецию, но не чистый меандр, срезав высшие гармоники. Как раз полосу и определяет аналоговая входная часть на грани ОУ, а ограничивает частота дискретизации цифровая счётом. Да, промахнулся покупая первый цифровой ослик, ближайшие модели старше имели тогда двойную и тройную цену, а собственно выше 20 МГц надо не смотреть, а только мерить частоту и амплитуду, на что есть частотомер и простой пробник.

[Arhammon56]

Boris03 писал(а):

Хорошо рисует синус 20 МГц до 23 МГц(не менее 10 точек на полупериод)

Если подать на вход, например, меандр он будет так же хорошо рисовать синус) Реальные 10 точек на частоте 4,8МГц.

Прошить или что-то другое сделать с ним не получиться потому, что весь осциллограф это МК, АЦП и всё. Его можно даже самому собрать: http://p45.at.ua/forum/8-19-1

[Oleg10011001]

Boris03 писал(а):

А по меандру конечно любой осциллограф на частоте выше 1/10 полосы будет показывать нечто похожее на трапецию, но не чистый меандр, срезав высшие гармоники.

На самом деле, при частоте меандра соответствующей 1/10 полосы пропускания там все равно будут трапеция. Даже при частоте меандра соответствующей 1/100 полосы и 500 выборок на период будет показывать нечто похожее на трапецию, если растянуть один пик меандра на большую часть экрана:


Вообще же, когда речь идет о прямоугольных сигналах, по словам производителей, правильней смотреть не на соотношение частоты сигнала с полосой пропускания осциллографа и сколько там получается выборок на период, а на минимальное время время нарастания осциллографа и соотношение к нему времени нарастания самого крутого фронта сигнала. В одном из мануалов по выбору осциллографа от Tektronix говорится, что самый крутой фронт, который можно будет достоверно измерить, не должен быть быстрее пятикратного времени нарастания. Если же требуется просто глянуть на фронт, а не измерять его, то наверное будет достаточно чтобы время нарастания фронта не была меньше 2-3 кратного времени нарастания. Чтобы не слишком углубляться в теорию отрываясь от практики скажу, что у меандра с частотой 4MHz, осциллограф с полосой пропускания 200MHz имеющий минимальное время нарастания примерно 1.75ns, показал время нарастания в районе 4.5ns, что примерно всего лишь в 2.5 раза больше минимального времени нарастания осциллографа, и в итоге этот осциллограф оказался слабоват для того, чтобы на нем можно было бы достоверно измерить время нарастания этого фронта.

[Boris03]

Arhammon56 писал(а):

Прошить или что-то другое сделать с ним не получиться потому, что весь осциллограф это МК, АЦП и всё. Его можно даже самому собрать: http://p45.at.ua/forum/8-19-1

Это почему контроллер не прошить? Статью эту видел и раньше, взяв схему за основу своего (реле нет у меня). Самое интересное, что автор пишет:

К контроллеру подключена eeprom в которой прошит pid/vid устройства и прошивки не требует в отличие от внешнего

, а это у меня 24LCO2BI. АЦП типа AD9288 на 40/80/100 выборок/с с полосой до 475 МГц. Вот выборку я и хочу поменять на 100 с 48 (40), но не знаю пока как (надо читать про чип), да и pid/vid думаю должны измениться- производитель специально усложняет чтобы сами не повышали модель и возможности.
Со щупов перешли на осциллографы- в лички или тему осциллографов пишем, не знаю какие ещё есть темы по реконструкции.

[Boris03]

И так прислали щуп Р6100, хотя я продавцу указывал имеющую проблему с медной жилой кабеля щупа. Всё, как и ожидал, повторилось: жила медная и те же сопротивления, только табличка на щупе сменилась с Р6020 на Р6100. Более того раньше под корпусом был съёмный экран из двух частей, а теперь его нет. Отсюда вывод: всю серию Р6000 делают одинаково, меняя лишь таблички и цену соответственно. И переплачивать не надо. Разборка без поломки не сложна: вытаскиваете хвостовую часть по кабелю и сдвигаете корпус для просмотра. Последовательно разъёму резистор 100 Ом, наверно можно определить высокоомный кабель если будет больше показывать на х1, хотя могут и уменьшить резистора номинал (тогда только разборкой). Но это если в магазине покупаем можно вернуть, а если с Китая- уже заморачиваться не хочется.

[Vovk_Z]

Boris03 писал(а):

всю серию Р6000 делают одинаково, меняя лишь таблички и цену соответственно.

- а я писал: нужно брать более широкополосные, они должны (но тоже, необязательно) быть сделаны лучше:

Vovk_Z писал(а):

єто значит, что вам просто нужно купить щуп с полосой 120-150-180 МГц, настроить его, и пользоваться (в положении делителя, естественно, почти все время, 1:10).

Но для осц. с полосой 20 МГц вам, наверное, этого щупа - хватит.

[Boris03]

Vovk_Z писал(а):

Но для осц. с полосой 20 МГц вам, наверное, этого щупа - хватит.

Теперь да, не солить же их. А вообще этот слабый ослик когда поменяю ОУ2 на AD8001 способен измерять амплитуду -3дб уже в полосе 40 МГц на любых пределах напряжений (на порядок хуже заводской осц). Просто производитель возмущает несерьёзным подходом, даже советские осцы делали с высокоомным кабелем. Зато срок службы щупа этим продлевается очень значительно.
И всё же интересно, а у вас щупы Р6150, Р6200 показывают те же 100 Ом на х1, конечно лучше сдвинуть корпус разъёма и померить Rкаб ? Как на других типах щупов? Очень прошу ответить с указанием типов щупа (я только выпустил пар без претензий на замену, а китайцы просят не волноваться и готовы помочь, но чувствуется не понимают т.к. у них это только бизнес, а товар другие им продают). Вот мне и интересно, а вообще сейчас кто выпускает правильные щупы и какие типы? А китайцев я люблю и не обижаю- весь мир снабжают и дешевле почты России условия (до бесплатной доставки).
Кстати нашёл обрыв высокоомного отечественного кабеля щупа в 8 см от разъёма, Rкаб=260 Ом, буду пытаться его на китайский поставить-удивительно, но всего Скаб= 24 пф, это входная на х10 получится до 5 пф с учётом подстроечника и монтажной.

[SM898]

Если ОЧЕНЬ хочется правильный осциллографический щуп-делитель с правильным кабелем,нужно покупать щупы
от Тека,Лекроя или НР. Не ДЛЯ этих брендов,а ОТ них. Там и кабель с диэлектриком из чего-то,типа вспененного
фторопласта (тефлона),и высокоомная центральная жила в виде растянутой спирали и впечённая в этот диэлектрик
(спираль не только для повышения высокоомности,но и для расширения полосы частот щупа).И параметры
комплектующих без компромиссов - сколько требуется мощности резисторов,или допустимого напряжения конденсаторов -
такие и стоят (в отличии от китайских). И исполнение - очень качественно и красиво. И параметры гарантированные.
Только частотный диапазон щупа должен быть не менее 250,а лучше - 400-500 МГц, если хотите получить то,что хотите.
Несмотря на то,что вам такой диапазон не нужен.
Более узкополосные щупы (20-60-100,и даже 200 МГц) весь мир СЕЙЧАС применяет китайские. И не парится.
Да,ещё,цена на эти щупы вас не обрадует. Пара будет гарантированно дороже,чем ваш осциллограф.