10x на зонде осциллографа - понять теоретически!

[oleg314]

Режим "10x" дает нам 2 вещи:

- ослабление сигнала,

- ослабление фильтра НЧ, что приводит к тому, что меандр на входе дает меандр на выходе.


Смотрю (как баран на ворота) на стандартную схему щупа:



Вижу делитель (два резистора). Не вижу понятной мне схемы RC-фильтра.

Не могу понять, почему включение емкости C1 приводит к увеличению полосы пропускания.


Пытаюсь сопоставить с одной из этих схем. Не получается.

Может ли кто прояснить, в чем тут дело?

[TEKTRON]

Если совсем по-простому, R1 и R2 - делитель резистивный, С1 и С2+Скомп - делитель ёмкостный.

почему включение емкости C1 приводит к увеличению полосы пропускания.

Вот БЕЗ С1 это и будет почти классический ФНЧ (R2 можно засчитать как сопротивление нагрузки), оно вам надо? Задача-то не фильтр соорудить, а получить ГОРИЗОНТАЛЬНУЮ АЧХ в максимально широкой полосе частот. Почитайте здесь, вопросы останутся - спрашивайте.

- ослабление фильтра НЧ, что приводит к тому, что меандр на входе дает меандр на выходе.

Кто утверждает подобное? Нет такой задачи. Про АЧХ сказано выше, это 2-я задача. И она регулируемая через подстроечный Скомп (кстати, не всегда он один, и не всегда позволяет настроить КАЧЕСТВЕННО даже по меандру).
Третья залача - понижение входной ёмкости и повышение входного сопротивления.

Пытаюсь сопоставить с одной из этих схем. Не получается.

Неправильное объяснение приводит к неправильному пониманию. Или вовсе к непониманию.
Пробник(делитель) - НЕ фильтр по предназначению.
Задача фильтра - ослаблять какие-то частоты (в идеале - подавлять до нуля).
Задача пробника - НЕ ослаблять ни одной частоты ( в идеале, конечно).

Последний раз редактировалось TEKTRON Вт май 11, 2021 18:55:10, всего редактировалось 1 раз.

[oleg314]

TEKTRON, спасибо!

Можно ли сказать так: без блока C1 & R1 вход осциллографа (C2) работает как ФНЧ, а при включении C1 & R1 мы получаем еще и RC-фильтр типа ФВЧ (C1 & R2)?
Или я плохо понял?

А ничего, что добавление R1 сдвигает характерную частоту ФНЧ сильно влево? (Понял: тут надо крутить Ccomp !)

[TEKTRON]

oleg314 писал(а):

Можно ли сказать так: без блока C1 & R1 вход осциллографа (C2) работает как ФНЧ,

Нет, так сказать нельзя. Единственная ёмкость не может быть фильтром. Но эта входная ёмкость является нагрузкой для проверяемой схемы и совместно с её выходным сопротивлением образует ФНЧ. Понимаете? не сам вход осцилла фильтрует. Получается, что Rфильтра у вас в проверяемой схеме (усилок, микрофон, импульсник или цифровая схема, но ВНЕ осцилла), а Сфильтра - уже в осцилле на входе. Распределённый фильтр получается, составной.

oleg314 писал(а):

а при включении C1 & R1 мы получаем еще и RC-фильтр типа ФВЧ (C1 & R2)?

Нет.
Начните с того, что есть только R1 и R2. Тупо делитель, верно?
Теперь ВМЕСТО нижнего плеча подключили вход осцилла, у которого такое же омическое (активное) сопротивление = R2 (стандартно 1 МОм) и плюс имеется входная ёмкость С2.
Это всё равно, что в первоначальном резистивном делителе припаять кондёр параллельно нижнему плечу. На постоянном токе Кдел не изменится, а на переменном реактивное сопротивление С2 будет падать с ростом частоты. Поскольку включение параллельное, общее сопротивление R2C2 тоже уменьшается, что увеличивает Кдел.
Как с этим бороться? Надо ПОНИЖАТЬ общее сопротивление верхнего плеча ровно в той же степени, как с частотой падает общее сопротивление нижнего плеча.
А какая реактивность уменьшает своё сопротивление с ростом частоты? Правильно, ёмкость. Поставив С1 параллельно R1, добиваются одинакового СОГЛАСОВАННОГО изменения общего сопротивления верхнего и нижнего плеч делителя с изменением частоты.Поскольку R1>R2, то С1<C2. Но не в 9 раз, как сопротивления, поскольку погонная ёмкость самого кабеля тоже имеется, и её требуется тоже компенсировать.

oleg314 писал(а):

А ничего, что добавление R1 сдвигает характерную частоту ФНЧ сильно влево? (Понял: тут надо крутить Ccomp !)

Да что вы всё за фильтры-то держитесь? Забудьте о них
R1 никуда не добавляется, это ГЛАВНАЯ деталь делителя и присутствует ВСЕГДА. Добавляется С1, для чего - объяснил только что. Читайте по ссылке, я не стану перепечатывать все 68 страниц

[oleg314]

TEKTRON, кажется, все понятно, перечитаю еще несколько раз.

А разве при включении "10x" мы включаем только C1? Я, вроде, видел на схемах, что в рамочку помещают C1 и R1.

[TEKTRON]

Объяснял поэтапно, чтобы понятно было, что для чего и почему.
При включении "1х" R1C1 замыкается накоротко, при переходе на "10х" - замыкание снимается.
Не все пробники такое позволяют. Топовые изделия строго "10х" без переключений (проводочки до замыкалки и сам коммутирующий элемент = лишняя реактивность). Но там и полоса - 400...500 МГц гарантированная.

[oleg314]

TEKTRON, спасибо еще раз, я понял все!

[TEKTRON]

Для наглядности, несколько примеров того, как это выглядело тогда, когда СМД ещё не придумали (или не применяли на гражданке).

1. Со стороны иголки (пробника, там, где R1C1) особого разнообразия не наблюдается.


2. Со стороны осцилла (там, где есть С2, но нет и не будет R2) повеселее. Бывает попроще, с единственным подстроечником:
Такое:

или такое:


3. А бывает и посложнее, с 5-ю подстроечниками!

[SSkot]

Если ничего не путаю, то и сам кабель пробника должен иметь некоторое повышенное сопротивление. Так что лучше покупать готовый чем самому делать.

[parovoZZ]

Для наглядности, несколько примеров того, как это выглядело тогда, когда СМД ещё не придумали (или не применяли на гражданке).

Я так понимаю, что это для небольших частот?

[musor]

самая простая схема- RCв щупе+1Cпадстоечниквоздушный в коробочке с СР-50 и до 20...50 все что выше имет боле чложную съхему компренсации включающую дросыи переменики кабель обычно идет типа РК150 или выши а централная жила там часто из манганина обычно -с ней менше звона на частьота близких к 1/4 жлины волны в кабеле с учеьтом кукорочения

[SM898]

кабель обычно идет типа РК150 или выши а централная жила там часто из манганина обычно -с ней менше звона на частьота близких к 1/4 жлины волны в кабеле с учеьтом кукорочения

В самых крутых, которые 500+ МГц, центральная жила, мало того, что
высокоомная, но ещё и закручена в спираль внутри диэлектрика.
И сам диэлектрик - что-то вроде вспененного фторопласта.
Не плавится паяльником.
И плата, на которой все подстроечники и другие детали,
тоже из какого-то ВЧ диэлектрика, типа роджерса, или флана.
Когда-то заглядывал внутрь щупа от какого-то Тек-а, или НР.
С двумя подстроечными кондёрами и двумя подстроечными резюками.
И двумя дросселями. Тогда даже схему перерисовал, но счас уже не найду.
Кстати, переключателя 1:1 > 1:10 в том щупе не было.

[SSkot]

фоть пощитать мона

Вложения

THE.SECRET.WORLD.OF.PROBES.OCt09.pdf

(605.84 KiB) Скачиваний: 162

[musor]

я делал кабель длдя ремонта щупоф СССР ослофи детектороф так так
перворе брал рк150 или рк200 с полувоздушной изоляшкой сваривал медну жилу с нихромовой проволкой тогож диаметра и втягивал ее медной жилой на место родной
выходил отличный кабель причем можно даде 3метра сделать параметры не страдали он чуть потолше и жесковват но вполне заделывается в зажимы щупоф СССР не звона не искажений апертуры после калиброфки не было сверял до т70мгц (выше не было прибороф)
на 500мгц конечно толка фирмовый надо

[TrexREXX]

HP 10441A

Кабель 2 м длинны.

Вложения

hp-hewlett-packard-10441a-user-manual_OCR.pdf

(749.06 KiB) Скачиваний: 101

Последний раз редактировалось TrexREXX Чт май 13, 2021 08:57:59, всего редактировалось 2 раз(а).

[oleg314]

TEKTRON,
я написал вам сообщение, но оно почему-то зависло в папке Исходящие.

Есть желание еще пообщаться. Можно написать вам на email? Мой адрес: oleg314@mail.ru .

[TEKTRON]

SSkot писал(а):

Если ничего не путаю, то и сам кабель пробника должен иметь некоторое повышенное сопротивление.

У показанных старичков - 238 Ом на 2 м.

SSkot писал(а):

Так что лучше покупать готовый чем самому делать.

Согласен.
Вскрытие исключительно в образовательных целях - хотелось посмотреть, что у них внутри (с)Джек-Потрошитель

.. вам сообщение..

Ответил. Пардон за задержку.

фоть пощитать мона

Хорошая статья, спасибо.

Я так понимаю, что это для небольших частот?

Да, приблизительно 100 МГц.

[Mayksim]

Тут важна гладкая АЧХ во всей полосе. Пассивные где-то до 500МГц, дальше смысл в использовании теряется, т.к. входная ёмкость порождает низкое реактивное сопротивление = искажение в форме сигнала, или серьёзно вмешивается в работу исследуемого ВЧ устройства.
Хорошие пробники, стоят как осциллографы начального уровня(0,2-1К$), активные пробники СВЧ приборов, могут стоить как осциллограф среднего звена (4-10К$), часто 1/2 стоимость измерительного комплекса - пробники.
Есть огрызок кабеля 50R, от 13ГГц активного пробника, подозреваю использование чистого серебра, блестит, аж глаза режет .

[TrexREXX]

Может и не в тему, вопрос то про ПАССИВНЫЕ пробники .
Имеется вот такой АКТИВНЫЙ пробник:

При получении был вскрыт для фотосессии.

Показалось что входные проводники в обрыве, настолько они тонкие...

Но все оказалось в норме .
Сопротивление входных и выходных центральных жил не измерял, но если интересно, можно
провести повторное вскрытие .

Вложения

HP 1145A.pdf

(373.75 KiB) Скачиваний: 120

[TEKTRON]

TrexREXX писал(а):

..Сопротивление входных и выходных центральных жил не измерял, но если интересно, можно
провести повторное вскрытие .

Повтор вряд ли поможет для входных цепей - ИМХО. Для такого замера придётся вскрывать и шупы. Иначе встроенный в наконечник малюсенький резюк 900 кОм не обойти, а разглядеть последовательное с ним сопротивление жилы в сотни Ом может быть проблематично .
А вот его-то лучше и не вскрывать, дабы не запороть качественную вещь. Пластмасса со временем не молодеет...