DIY ओस्सिलोसोप जांच

Question

मैं अपनी खुद की सस्ती (कुछ हद तक डिस्पोजेबल, या स्थायी रूप से प्रोटोटाइप से जुड़ी) मेरी ऑसीलोस्कोप के लिए जांच करने में दिलचस्पी रखता हूं।

जटिल सर्किटों में, और घने पीसीबी में कभी-कभी इन सभी (मानक) जांचों को संलग्न करना मुश्किल हो सकता है, परीक्षण बिंदु उपलब्ध नहीं हो सकते हैं, कनेक्शन महान ग्राउंड प्रतिबाधा को संकेत, आदि को विकृत करने के लिए प्रेरित कर सकते हैं ...

मैं इसे एक BNC कनेक्टर को कुछ समाक्षीय केबल मिलाप करने के लिए इसके साथ आया था, और पीसीबी पर सीधे "दिलचस्प" ट्रेस करने के लिए केबल मिलाप, एक अधिक मजबूत कनेक्शन (अलग करने के लिए कोई हुक नहीं, बहुत कष्टप्रद), बहुत छोटे ग्राउंडिंग सुराग। जांच को स्थायी रूप से संलग्न करने के परिणामस्वरूप एक परिपूर्ण प्रोटोटाइप / विकासशील बोर्ड होगा, जो हमेशा सभी संकेतों को प्रदान करेगा, जो गुंजाइश से जुड़ा होने के लिए तैयार है।

मैं इसे कैसे पूरा कर सकता हूं? संकेत MHz रेंज (उदाहरण के लिए 10-30MHz) में हो सकते हैं।

मैं मानक 50-ओम समाक्षीय केबल के बारे में सोच रहा था, क्या कुछ बेहतर है? क्या मुझे इसे समाप्त करना चाहिए?

1:10 प्रोबिंग के लिए मैं बात करता हूं कि एक साधारण वोल्टेज विभक्त पर्याप्त है। क्या यह सच है?

कैसे समाई क्षतिपूर्ति के बारे में? आम तौर पर जांच की समाई को कैसे कम किया जाए?

कुछ और ध्यान में रखना, जांच के बारे में? या उपरोक्त लक्ष्यों को पूरा करने का कोई अन्य तरीका?

Comments

द आर्ट ऑफ़ इलेक्ट्रॉनिक्स (तीसरा संस्करण, पीपी 809) में वे एक 950 प्रति घंटा अवरोधक के रूप में निम्न गति, उच्च गति आस्टसीलस्कप जांच के साथ एक आरजी -178 सहस केबल का उपयोग करने का उल्लेख करते हैं और वे दावा करते हैं कि पुस्तक में सभी ऑसिलोस्कोप निशान उस DIY कोअक्स के साथ किए गए थे जांच (और प्रश्न प्राप्त करना "जैसे कि आप लोगों को ऐसे अच्छे निशान कैसे मिलते हैं?")। और हां, वे इसे अस्थायी रूप से मिलाते हैं (जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 12.32, पीपी 810)। वे इसके बारे में चेतावनी देते हैं कि यह कम प्रतिबाधा होने का मतलब है कि यह सब कुछ के लिए उपयोगी नहीं है। BTW, यदि आपके आस्टसीलस्कप में 50 ओम इनपुट नहीं हैं, तो आपको कुछ सस्ते प्रोब की समान लागत के लिए एक टर्मिनेटर की आवश्यकता होगी।

— एम.वी.

Answer 1

यह आमतौर पर एक महान विचार नहीं है। आप नियमित स्कोप प्रोब के लिए ग्रैब पॉइंट बनाना ज्यादा बेहतर समझते हैं (ग्राउंड क्लिप के लिए पास ग्रैब पॉइंट प्रदान करना सुनिश्चित करें, बिल्कुल)।

कई समस्याएं हैं, जिनमें से अधिकांश को आपने वास्तव में माना है - यह सिर्फ इतना है कि एक सीधा मनाना कनेक्शन उनसे निपटने का तरीका नहीं है।

संकेत MHz रेंज (उदाहरण के लिए 10-30MHz) में हो सकते हैं।

मैं मानक 50-ओम समाक्षीय केबल के बारे में सोच रहा था, क्या कुछ बेहतर है?

यहाँ आपकी पहली समस्या है। 30 मेगाहर्ट्ज के संकेत दिखाई देने वाले क्षरण का सामना करेंगे यदि वे समाधि की लंबाई खिलाते हैं, जब तक कि समाधि समाप्त नहीं हो जाती। आपके सिग्नल स्कोप में फैल जाएंगे, परावर्तित हो जाएंगे, फिर परावर्तित हो जाएंगे और स्कोप सिग्नल को विकृत कर देंगे आदि, जबकि यह ध्यान में रखने योग्य है कि नियमित स्कोप प्रोब हानिप्रद कॉक्स का उपयोग करते हैं, यह वह चीज नहीं है जिसका आप बिना किसी अच्छे सौदे के सफलतापूर्वक उपयोग करेंगे। सिद्धांत।

क्या मुझे इसे समाप्त करना चाहिए?

ओह, बिल्कुल। यदि आप करते हैं, तो आपको गुंजाइश पर उत्कृष्ट संकेत मिलेंगे। Ummm। खैर, केबल ड्राइविंग का छोटा मामला है, ज़ाहिर है। 50 ओम केबल के लिए आपको एक स्रोत प्रदान करने की आवश्यकता होती है जो सफलतापूर्वक 50 ओम ड्राइव कर सकता है। यह सभी "सामान्य" ऑप एम्प्स और सभी "सामान्य" लॉजिक सर्किट को नियंत्रित करता है। यह आपके बोर्ड पर उच्च-गति, उच्च-शक्ति एम्पलीफायरों की एक श्रृंखला का अर्थ है जो केवल तब उपयोग किए जाते हैं जब आप बोर्ड को अपना दायरा देते हैं, और अधिकांश सर्किट के लिए बिजली अपव्यय में काफी वृद्धि का प्रतिनिधित्व करते हैं - इसलिए आपको बड़ी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होगी । लेकिन आगे बढ़ें, हर तरह से।

1:10 प्रोबिंग के लिए मैं बात करता हूं कि एक साधारण वोल्टेज विभक्त पर्याप्त है। क्या यह सच है?

काश, नहीं। हालांकि यह सच है कि आप नाममात्र 50 ओम स्रोत का उत्पादन करने के लिए 550/55 विभक्त जैसा कुछ प्रदान कर सकते हैं, जब 50 ओम लोड से जुड़ा हो तो आपको 20 से विभाजित होगा। आपके सर्किट में लगभग 600 ओम लोड हो रहे होंगे, जो है 50 ओम से बेहतर है, लेकिन यह अभी भी सीमा के बाहर है सबसे सर्किट के साथ खुश हैं।

कैसे समाई क्षतिपूर्ति के बारे में? आम तौर पर जांच की समाई को कैसे कम किया जाए?

यह सच है कि यह 10 जांचों से विभाजित करने के लिए काम करता है, लेकिन केवल हानिरहित कोक्स के साथ। हो सकता है कि आप किसी अनजान मनाना की कोशिश करें, लेकिन इसमें सर्किट की लोडिंग के लिए काफी कैपेसिटी (आमतौर पर RG58 के लिए 25 pf / ft) होगी।

एकमात्र "अच्छा" तरीका जो आप चाहते हैं, जैसा कि मैंने उल्लेख किया है, हर बिंदु पर 50 ओम चालक amp स्थापित करें जिसे आप मॉनिटर करना चाहते हैं, फिर 50 ओम के साथ गुंजाइश पर केबल को समाप्त करें। और यह शायद बहुत अच्छा नहीं है।

Comments

ऐसा लगता है कि आपने अपने चौथे ब्लॉकक्वाट को बहुत देर से समाप्त किया।

— हॉब्स

इस उत्तर में कई त्रुटियां हैं: नियमित 50ohm RG58 कोअक्स 3-4GHz तक अच्छा है। RG58 की 500 मिमी लंबाई में बहुत अधिक गिरावट नहीं होगी। एक 10: 1 कम प्रतिबाधा जांच का निर्माण एक 50 मिलीमीटर के साथ श्रृंखला में 450ohm फिल्म रोकनेवाला से किया जाता है। कोई 550 या 55 ओम प्रतिरोधक नहीं हैं। इस तरह की जांच में पहले से ही 0.2pF या तो के रूप में समाई है। कोई समाई कमी की आवश्यकता नहीं है। हानिप्रद कॉक्स का उपयोग इस प्रकार या जांच के लिए नहीं किया जाएगा। इस प्रकार की जांच का एकमात्र दोष 500Mm लोड है जो इसे 500MHz से नीचे DUT पर रखता है।

— टिम्मी ब्रोलिन

Answer 2

एक विशिष्ट निष्क्रिय स्कोप जांच इस तरह से दिखती है (पहली गूगल इमेज सर्च हिट):

और इसका हर हिस्सा अच्छी तरह से इंजीनियर है, अक्सर दशकों के अनुभव को ध्यान में रखकर। निश्चित रूप से आप अपनी जांच कर सकते हैं, और यह इस बात पर निर्भर करता है कि आपका वास्तविक लक्ष्य क्या है। कुछ तो देखिए? निश्चित रूप से संभव, आसान और सस्ता। उदाहरण के लिए Z0 जांच के लिए बाहर देखो। इस बात का अंदाजा लगाइए कि वास्तविक तरंग कैसे दिखती है? यह अब अविश्वसनीय रूप से बहुत कठिन हो जाता है। 1X स्थिति में switchable जांच के विशिष्ट बैंडविड्थ 5-8MHz है और यहां तक ​​कि सबसे अच्छा इंजीनियरिंग यह बहुत अधिक नहीं मिल सकता है, तो क्या आप अपने घर के सेटअप के साथ सक्षम होंगे? संभावना नहीं है।

यहाँ आधुनिक उच्च निष्पादन जांच में किए गए कामों के केवल दो उदाहरण हैं जो घर पर दोहराने के लिए बहुत कठिन हैं, जब तक कि आप भागों को नहीं खरीदते हैं:

• जांच केबल कड़ाई से समाविष्ट नहीं है, इसके आंतरिक कंडक्टर को सिकोड़ दिया गया है और यह 100-200। प्रति मीटर के प्रतिरोध के साथ हानिप्रद है।
• टिप और ग्राउंड रिंग के बीच की प्लाटिक सामग्री न केवल आकार में निर्मित होती है, बल्कि कैपेसिटेंस को नीचे रखने के लिए एक अच्छी तरह से नियंत्रित ढांकता हुआ के साथ एक सामग्री है।

मैं आपको कुछ Google छवि खोज फिर से यहां दिखाऊंगा:

यह ओह्म बनाम तीन अलग-अलग जांच टिप कैपेसिटेंस के लिए सिग्नल की आवृत्ति में प्रतिबाधा है। जैसा कि आप देख सकते हैं, यहां तक ​​कि पहले से ही बहुत कम 5pf के लिए भी आपके पास वांछित मेगाहोम के बजाय सैकड़ों ओम प्रतिबाधा है (बाजार पर <1pf के साथ जांच हो रही है, और उनकी कीमत कई हजारों में है, और इसका एक कारण है) । उचित तरंगों को देखने के लिए इस प्रतिक्रिया को चपटा करना होगा।

वीडियो फॉर्म में गुंजाइश जांच के बारे में अधिक जानकारी के लिए, मेरी सलाह है:

• डेव जोन्स (EEVblog) 1x प्रोब पर
• स्कोप प्रोब के बारे में बॉब पीज़ और दोस्त

साथ ही एक अच्छा पढ़ा हुआ ये हैं

• डौग फोर्ब्स सीक्रेट वर्ल्ड ऑफ प्रोब्स
• टेक्ट्रोनिक्स स्कोप प्रोब फंडामेंटल्स
• Agilent गुंजाइश जांच युक्तियाँ (विशेष रूप से 2 और 8)

tl; डॉ

क्या आप? निश्चित रूप से पर्याप्त ज्ञान के साथ आप कर सकते हैं, लेकिन काफी स्पष्ट रूप से, अगर आपके पास ऐसा था, तो आप यहां नहीं पूछेंगे, क्या आप करेंगे?

अगर आप? सबसे अधिक संभावना नहीं है, जब तक कि एकमात्र सवाल जिसका आप जवाब देना चाहते हैं, "क्या कोई चीज है" जिस स्थिति में एक घर काढ़ा Z0 जांच संभवत: सर्वश्रेष्ठ में से एक है। यदि आप तरंगों की कुछ सटीकता चाहते हैं तो आपको प्रोब आवृत्ति प्रतिक्रिया को ठीक से चिह्नित करना होगा और इसे समतल करना होगा ताकि आपके तरंग में कोई न्यूनतम या कोई विकृति न हो।

यदि दूसरी ओर यह खेलने और सीखने के लिए है कि कैसे गुंजाइश जांच की जाती है, तो यह एक बहुत अच्छा विचार है।

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अगर सबसे ज्यादा चिंता की बात है तो लो इंडक्शन पाथ वाले टेस्ट पॉइंट्स की रीचैबिलिटी और अटैचमेंट है, बॉब पीज वीडियो को लगभग 8:00 बजे देखें।

Answer 3

दो बुनियादी प्रकार की निष्क्रिय जांच, कम प्रतिबाधा जांच और उच्च प्रतिबाधा जांच है।

कम प्रतिबाधा जांच का उपयोग 50 ओम मोड के स्कोप इनपुट सेट और स्कोप में 50 ओम कोक्स लाइन के साथ किया जाता है। आपके पास अपने स्केल फैक्टर (यानी x10 जांच के लिए 450 ओम) देने के लिए टिप पर एक श्रृंखला अवरोधक है। इस सेटअप का लाभ सरल है और यह उच्च आवृत्तियों पर अच्छा काम करता है। इसमें ये अच्छी विशेषताएं हैं क्योंकि यह केबल को एक मिलान लोड में उचित ट्रांसमिशन लाइन फीडिंग के रूप में मानता है। नकारात्मक पक्ष यह कम आवृत्ति पर है कि यह उच्च प्रतिबाधा जांच से अधिक परीक्षण के तहत डिवाइस को लोड करता है। इसके अलावा कुछ सस्ते स्कोप में 50 ओम इनपुट विकल्प नहीं होते हैं, आप एक बाहरी टी-पाइस और टर्मिनेटर का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन यह उतना अच्छा नहीं है जितना अच्छा है।

यदि आपके सिग्नल बड़े हैं तो आप इस तरह से 100x जांच करने पर विचार कर सकते हैं। सर्किट पर कम भार लेकिन जाहिर तौर पर बदतर एसएन।

उच्च प्रतिबाधा जांच के लिए आपके पास 1 मीगोहम इनपुट प्रतिबाधा पर गुंजाइश है। तो आपकी श्रृंखला रोकनेवाला x10 जांच के लिए 9 megohms बन जाता है। हालाँकि बस एक अवरोधक होने के कारण खराब व्यवहार किया जाएगा। एक अच्छी तरह से व्यवहार किए गए जांच को प्राप्त करने के लिए आपको अपने प्रतिरोध में एक संधारित्र जोड़ने की आवश्यकता होती है जो आपके स्कोप इनपुट और आपके समाक्षीय केबल के संयुक्त समाई से 9 गुना छोटा होता है (हम अब केबल को संधारित्र की तरह व्यवहार कर रहे हैं बजाय एक ट्रांसमिशन की तरह लाइन, यह ठीक काम करता है जब तक कि हमारी केबल तरंग दैर्ध्य की तुलना में बहुत कम है)। अक्सर एक चर संधारित्र का उपयोग किया जाता है क्योंकि आवारा समाई की भविष्यवाणी करना मुश्किल है। चूंकि आवृत्ति अच्छी उच्च-प्रतिबाधा जांच करने में कठिन हो जाती है, अतिरिक्त चाल की आवश्यकता होती है जैसे कि अन्य उत्तर में वर्णित विशेष हानिपूर्ण केबल।

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यह सही जवाब है। 50ohm coax के साथ श्रृंखला में 450ohm या 950 ओम रोकनेवाला से निर्मित कम प्रतिबाधा जांच में उत्कृष्ट उच्च आवृत्ति गुण होते हैं, जो 500MHz से ऊपर के कई उच्च-अंत सक्रिय जांचों को बेहतर बनाते हैं। आपको बस कम आवृत्तियों पर कम प्रतिबाधा के बारे में पता होना चाहिए, और यह आपके DUT को कैसे प्रभावित करता है। इस तरह की जांच का उपयोग करना हमेशा संभव नहीं होता है, लेकिन वे वास्तव में कम वोल्टेज वाले डिजिटल डिजाइनों के लिए चमकते हैं> 50MHz

— Timmy Brolin

रेडीमेड जांच इस तरह से भी आस्टसीलस्कप निर्माताओं से खरीदने के लिए उपलब्ध हैं। इन जांचों के गुणों को LeCroy द्वारा अधिक विस्तार से वर्णित किया गया है: teledynelecroy.com/probes/transmission-line-probes/pp066 यह आसानी से 50ohm coax के टुकड़े से बनाया जा सकता है और एक 450ohm या 950ohm रोकनेवाला।

— टिम्मी ब्रोलिन

Answer 4

उच्च-प्रदर्शन निष्क्रिय जांच का भौतिक निर्माण आसान नहीं है क्योंकि आपको आवृत्तियों की एक विस्तृत श्रृंखला पर वोल्टेज डिवाइडर को ठीक से काम करने के लिए (एक सपाट प्रतिक्रिया का उत्पादन) करने के लिए बेहद छोटे परजीवी समाई प्राप्त करने की आवश्यकता होगी। यहां तक ​​कि जांच को आस्टसीलस्कप से जोड़ने वाली समाक्षीय केबल मुश्किल है, अगर आप इसे कोई महत्वपूर्ण लंबाई देते हैं। यह एक निष्क्रिय जांच बनाने के लिए बहुत चुनौतीपूर्ण है जो सर्किट को दृढ़ता से लोड नहीं करता है।

यदि यह आपके लिए मायने रखता है, तो मैं प्रस्ताव करता हूं कि आप एक सक्रिय जांच का प्रयास करें, जिसके लिए आप आस्टसीलस्कप के सीधे कनेक्शन के लिए 50 ओम आउटपुट प्रतिबाधा की व्यवस्था कर पाएंगे। आप वाइडबैंड एफईटी-इनपुट ओपेस पा सकते हैं , जिसमें अपेक्षाकृत छोटे इनपुट कैपेसिटेंस हैं, जैसे कि THS4631 , जिसमें "GOhm" है। 3.9 पीएफ इनपुट प्रतिबाधा। ओपैम्प के लिए एक वाइडबैंड वोल्टेज डिवाइडर को स्थानीय बनाने के लिए अधिक व्यावहारिक होना चाहिए, केवल कुछ पीएफ के समाई के साथ एक निष्क्रिय जांच का निर्माण करने के लिए।

दोष यह है कि यह या तो काफी तुच्छ नहीं है, और आप इस तरह के जांच को डिस्पोजेबल के रूप में नहीं करना चाह सकते हैं क्योंकि ओपैंक्स प्रत्येक डॉलर की लागत, प्लस पीसीबी की लागत। यहां रॉकेटमैग्नेट द्वारा डिजाइन का एक अच्छा उदाहरण है , जो दिखाता है कि इसमें क्या शामिल हो सकता है। एकल-समाप्त जांच थोड़ी सरल हो सकती है, हालांकि आपकी आवश्यकताओं के आधार पर, आपको अभी भी एक से अधिक opamp की आवश्यकता हो सकती है। यदि आप नंगे न्यूनतम एक या दो opamps और एक वोल्टेज विभक्त के साथ दूर हो सकते हैं, तो संभावित रूप से आप इसे तांबे-क्लैड बोर्ड के एक टुकड़े पर बना सकते हैं और इसे छोड़ सकते हैं ताकि सर्किट को जांचा जा सके। क्या यह हर बार प्रयास और लागत के लायक है, ज़ाहिर है, आपके ऊपर।