Как пользоваться осциллографом?

[Oleg10011001]

Вопрос: на сколько безопасно для осциллографа подключение его пассивного пробника использующего делитель (допустим x100) к электроцепи в которой присутствует высокочастотный сигнал с высоким (большее чем можно подать на вход осциллографа на прямую без использования делителя) переменным напряжением? Не пройдет ли этот сигнал мимо резистивного делителя найдя путь через подстроечный кондер стоящий в пробнике?

[Kotolet]

Входным цепям осциллографа без разницы частота, важна только амплитуда. Если написано что вход выдерживает 100в, значит 100в и выдержит, во всем диапазоне рабочих частот.
Пролаз вч сигнала в обход делителя пробника очень маловероятен.
А вот пробник имеет зависимость допустимого входного напряжения от частоты и очень большую. Какую именно - смотрим даташит.

[kentgaryk]

Не пройдет ли этот сигнал мимо резистивного делителя найдя путь через подстроечный кондер стоящий в пробнике?

Пройдет, но и поделится потом пропорционально, т.к. есть емкость кабеля, конденсатор на выходе щупа и входная емкость осциллографа. Только входное сопротивление осциллографа со щупом (да и без него) на высоких частотах весьма небольшое. Соответственно и напряжение намного меньше.

[Oleg10011001]

Kotolet писал(а):

Пролаз вч сигнала в обход делителя пробника очень маловероятен.
А вот пробник имеет зависимость допустимого входного напряжения от частоты и очень большую. Какую именно - смотрим даташит.

Что произойдет, если соотношение частоты и напряжения сигнала выйдет за указанную в даташите к пробнику кривую; например сигнал имея определенное напряжение в пределах допустимого будет иметь при этом более высокую частоту, чем это допускается по даташиту? Эта кривая указана как-то не конкретно - глядя в таблицу во многих случаях не получается понять точное значение максимального напряжения для определенной частоты. Вот например для напряжения 600VAC понятно только, что его частота может несколько превышать 100KHz и гораздо больше не дотягивает до 1MHz. Не нравятся мне графики из которых трудно вытащить значения. Кроме того не ясно, что там за напряжение (VAC) указанно; то ли это среднеквадратичное напряжение, то ли амплитудное?

[Alexeyslav]

Пиковое, тобишь амплитудное указано. А неконкретность таких графиков из низкой точности. +- лапоть, зависит от температуры и т.д. это всё характеристики диэлектрика - чем выше частота тем ниже напряжение пробоя. Поэтому крайне желательно не приближаться к крайним значениям напряжений из графика - это не означает что тут же произойдет пробой, это повышает его вероятность.

[Oleg10011001]

Преодолел я наконец в себе некий психологический барьер и забрался с осциллографом в горячую часть ИБП (в данном случае это был БП от компа), точнее в его инвертор и посмотрел форму сигналов на коллекторах и базазах верхнего и нижнего транзистора. В итоге у меня осталось чувство некоторого недоумения. Я ожидал столкнуться там с напряжением превышающим 500V, но в реале оно оказалось на много ниже и не превышало амплитудного в электросети; кстати, сразу скажу, что ИБП запитывался не от 230V, а от 190V. Полученная осциллограмма с нижнего транзистора инвертора выглядит так:



Желтая осциллограмма снята с коллектора, а синяя с базы. По мимо неожиданно низкого напряжения, удивляет еще и осциллограмма снятая с базы. Что это там за отрицательные импульсы? Есть у меня смутные подозрения, что они соответствуют импульсам подаваемым на базу верхнего транзистора (а если это так, то зачем нужен осциллограф с изолированными каналами для отдельного слежения за верхним и нижним транзисторами, если все видно и на нижнем транзисторе?). Осциллограмма снятая с коллектора тоже не совсем понятна - там ожидалось переменное напряжение, а по факту нижняя часть размаха синусоиды поднята до уровня нуля постоянной составляющей. Если убрать постоянную составляющую, то там будет напряжение около 86Vrms... Чрезмерную пульсации на базе я вижу, и если буду использовать этот БП для чего-либо, то гляну что там с кондером стоящим между шимкой и базой нижнего транзистора или по питанию шимки. Добавлю еще, что вроде бы ничего подозрительного на осциллограмме не увидел, хотя и ожидал этого после просмотра видеоролика касавшегося сложной осциллографии. По крайней мере разница напряжения между базой и эмиттером при открытом транзисторе была в районе ожидаемой - 700mV. Вот к примеру подробная осциллограмма фронтов сигналов с базы и коллектора:


----------


Все представленные здесь осциллограммы сделаны при частоте дискретизации 200MS/sec на каждый канал, а частота исследуемого сигнала чуть-чуть превышала 30KHz. В итоге получается, что даже в условиях довольно низкой частоты дискретизации (200MS/sec на каждый канал), получается 80 выборок на фронт длительностью около 400ns, что совсем не плохо. Звон на синей осциллограмме скорее всего от того, что земляной конец пробника не был подключен к плате - земля бралась с пробника соответствующего желтому лучу. Кстати, получается, что достаточно сделать так, чтобы развязывающий транс выдавал несколько пониженное напряжение, например 190V вместо 230V, и при исследовании горячей части компьютерного БП можно обойтись делителем x10 и не покупать пробник с делителем x100; это при условии, что без использования делителя на канал осциллографа можно подать сигнал с напряжением до 30V.

[Alexeyslav]

С современными так уже не прокатит, там стоит ККМ, который повышает напряжение до 420В и дальше уже работает инвертор в более оптимальных условиях.
На базе отрицательный импульс... ДА это импульс подаваемый на базу верхнего ключа, ты посмотри схему - оба транзистора управляются ОДНИМ импульсным трансформатором, и полярностью импульса определяется какой транзистор будет открыт.
А низкое напряжение - логично. Как делают такие блоки - обычно на входе стоит емкостной делитель из двух конденсаторов, который делает среднюю точку и из выпрямленного напряжения относительно средней получается ровно половина амплитудного. Зачем это сделано? А затем... что простым замыканием части моста схема превращается... в умножитель! И опа-на, блок уже рассчитан на входное напряжение 110В... Получаем почти бесплатно универсальный блок который можно продавать как в страны с 220В стандартом так и 110В. Но это было актуально 20 лет назад, сейчас тупо применяют ККМ который есть суть повышающий преобразователь и который даёт на выходе +420В от очень широкого диапазона входных напряжений вроде 50...260В AC. И всё. Никаких переключателей. Недостаок только один - на транзисторе ККМ порядка 1000В может образовываться.

[Oleg10011001]

Нарыл у себя еще один ИБП, вытащенный когда-то из принтера, выдающий на выходе только одно напряжение 18V (реально 19V с хвостиком) и нагрузив его электродвигателем сделал несколько осциллограм на единственном имеющемся в его горячей части (в инверторе) N-канальном мосфете K2750. Несмотря на то, что нагрузка оставалась одной и той же осциллограмма не отличалась стабильностью ни по размаху, ни по периоду между импульсами подаваемыми на затвор - осциллограмма постоянно плясала причем не слабо так (не остановив захват осциллограммы разглядеть что-либо было не реально). Зная что некоторые люди ищут примеры осциллограмм снятых в ИБП приведу тут несколько примеров (синяя осциллограмма снята с GATE, а желтая с DRAIN), уточнив предварительно, что ИБП запитан от 190V:


-----

-----

-----

-----


Далее, захотел я посмотреть есть ли пульсации на выходе ИБП и их уровень и увидел там следующую картину:


------

------


Какие-то странные пульсации, которые не всегда присутствуют и имеются только в определенной части периода. Интересно это нормально? Первый раз такое вижу.

[pantelei4]

Oleg10011001 писал(а):

Какие-то странные пульсации, которые не всегда присутствуют и имеются только в определенной части периода. Интересно это нормально? Первый раз такое вижу.

Понятно же, мусор в моменты коммутации, далее генерация останавливается, банка разряжается без помех. Это значит питальник без нагрузки и работает пачками.

[kentgaryk]

Первый раз такое вижу.

А если закусить крокодилом земляного провода за иголку щупа и поводить получившимся кольцом над испытуемой схемой ты их видишь?

[Oleg10011001]

kentgaryk, да, так я их тоже вижу. А можно ли как-то от них избавиться (если не считать включения в осциллографе функций фильтров)? Выше осциллограмма снималась пробником без делителя (в режиме x1). Сейчас повторил снятие осциллограммы воспользовавшись пробником с делителем x100 с установленным коротеньким пружинным земляным контактом (проводок с крокодилом отключил от пробника) и увидел на осциллограмме все те же иголки - ничего не изменилось...

pantelei4, понял. Спасибо! Мне интересно: нужно ли учитывать эти иголки при расчете величины пульсаций, или учитывать при этом нужно только размах синусоиды (V p-p)?

[musor]

пулсаци надо уситыва то пика до пика(размах) значения 100гц или частота инветора не важно конечно вч проще подавить но вреда оно может бать болше чем нч...
теперь про прыгающу осцилку во первых для устойчивой синхры частотаразветтки кратна частоте сигнала должна быть
2 принтерный бп автоген наверно беш ШИМки поэтому та гуляет и частота и скважность добится стабилной картинки очень сложно и можно тока в режиме 1кратной развертки с внешним запуском с витка связи на вашем трансе

[Oleg10011001]

musor писал(а):

2 принтерный бп автоген наверно беш ШИМки поэтому та гуляет и частота и скважность добится стабилной картинки очень сложно и можно тока в режиме 1кратной развертки с внешним запуском с витка связи на вашем трансе

В этом ИБП используется шимка AS998N ( http://www.alldatasheet.com/datasheet-p ... AS998.html ).

musor писал(а):

теперь про прыгающу осцилку во первых для устойчивой синхры частотаразветтки кратна частоте сигнала должна быть

Не совсем понял, как определить частоту развертки? Вот, допустим у меня установлена развертка по горизонтали 4us на клетку. Какой частоте развертки это соответствует? Кроме того, как я уже говорил, частота импульсов на затворе и их размах были сильно не стабильны (и это видно на осциллограммах - я специально первые две осциллограммы общего плана вставил, а на 3 и 4 видны изменения сигнала по его размаху), а значит и частота сигнала постоянно гуляла. Как в этих условиях получить стабильную осциллограмму без остановки захвата?

[sng61]

Вопрос может и не впрямую по теме - но косвенно касается всяко разно.

При измерении пульсаций осциллографом и прочих шумов в пациенте присутствует немалый процент наводок по воздуху и по самой сети. Иногда сами пульсации вполне укладываются в этот общий шум. Кто как воюет с этой темой? Может хоть какие питающие провода участников соревнований на ферриты намотать...?

[RU3DDM]

При измерении пульсаций осциллографом и прочих шумов в пациенте присутствует немалый процент наводок по воздуху

При измерении осликом пульсаций на выходе БП наводки по воздуху не существенны,т.к. БП имеет достаточно малое выходное сопротивление (считай щупы замкнуты между собой). А вот по поводу проводов- каждое устройство,имеющее в своем составе импульсный БП должно иметь хорошую фильтрацию по питающим проводам. (Фильтра на входе импульсников ставят в основном не для их защиты,а чтобы они в сеть не гадили). Вот как пример шнур питания моего ослика-непосредственно у питающего разъема провод намотан на кольцо что-то вроде 3000нн. Кол-во витков- 10. Это не считая фильтров в блоке питания устройств.

[sng61]

а Вы сравнивали - насколько разница с и без?
У меня кучка колец лежит, могу на все провода в комнате намотать - но будет ли ощутимый толк...?

[Alexeyslav]

Вы ещё осциллограф к сети подключаете? Они же сейчас практически все идут с батарейным питанием.

[RU3DDM]

а Вы сравнивали - насколько разница с и без?

Честно- не сравнивал,просто это привычка,так должно быть,с моей точки зрения,может и не правильной. Помехи должны отсекаться как можно ближе к источнику (БП ослика в данном случае). Есть несколько подобных шнуров питания для разных устройств.

Вы ещё осциллограф к сети подключаете?

Вы все еще кипятите? Тогда мы идем к Вам! Настольные отнюдь не все с автономным питанием,чаще-нет. Да и потом,он может быть включен целый день,еще не хватало за зарядкой следить. А подключив зарядку-получаем тот-же ослик с питанием от сети со всеми проблемами. Не очень правда значительными.

[Alexeyslav]

Не представляю, в какой ситуации есть необходимость сутками держать осциллограф включенным. Сомневаюсь, что можно с пользой проработать с осциллографом более 2-х часов к ряду.

В ситуации, когда используется 3-х проводное подключение аппаратуры и в т.ч. осциллографа с нормальным заземлением никаких помех по питанию не возникает. Проблема появляется когда разводка 3-х проводная а аппаратура подключена без заземляющего провода.

[RU3DDM]

Не представляю, в какой ситуации есть необходимость сутками держать осциллограф включенным. Сомневаюсь, что можно с пользой проработать с осциллографом более 2-х часов к ряду.

А где про сутки написано? Ситуации и оборудование разные у всех,бывает так что и гораздо более 2х часов кряду включен,а на перерывы щелкать туда-сюда питание не привык. Идти на перекур и выключать комп? Глупость. Ослик это такой же комп,только специализированный.

осциллографа с нормальным заземлением никаких помех по питанию не возникает.

А что есть нормальное заземление в данном случае? Чисто электрическое/электротехническое заземление заземление мне не нужно,помехи имеют частоты от десятков килогерц и выше,в данном случае необходимо радиочастотное заземление,а при длинах заземляющих проводов в десятки метров (21 этаж,до земли ох как далеко) это невозможно.
А касаемо безопасности измерений,наличие подключенной земли в данном случае приносит больше вреда,чем пользы.