आस्टसीलस्कप इनपुट बाधाएं इतनी कम क्यों हैं?

मेरा सवाल दो गुना है:

इनपुट प्रतिबाधा कहाँ से आती है?

मैं सोच रहा हूँ कि आपके औसत मल्टीमीटर या आस्टसीलस्कप का इनपुट बाधा कहाँ से आता है? क्या यह उपकरण के इनपुट चरण (जैसे एम्पलीफायर या एडीसी इनपुट चरण) के लिए केवल इनपुट प्रतिबाधा है, या क्या यह वास्तविक अवरोधक का प्रतिबाधा है ? यदि यह एक वास्तविक अवरोधक का प्रतिबाधा है, तो एक अवरोधक क्यों है? सिर्फ इनपुट सर्किटरी ही क्यों?

मैंने अपने आस्टसीलस्कप के इनपुट प्रतिबाधा को एक DMM से मापा। जब गुंजाइश बंद कर दी गई थी, तो DMM ने लगभग मापा । हालाँकि, जब गुंजाइश चालू हो गई थी, तो DMM ने बहुत ही सटीक रूप से मापा (मैं यहां तक कि DMV द्वारा ऑसिलोस्कोप स्क्रीन पर लागू 1V परीक्षण इनपुट भी देख सकता था!)। यह मुझे पता चलता है कि गुंजाइश के इनपुट प्रतिबाधा में सक्रिय सर्किटरी शामिल है। यदि यह सच है, तो इनपुट प्रतिबाधा को इतनी आसानी से कैसे नियंत्रित किया जा सकता है? मेरी समझ के आधार पर, सक्रिय सर्किटरी के लिए इनपुट बाधा कुछ हद तक सटीक ट्रांजिस्टर विशेषताओं पर निर्भर करेगी। $1.2\mathrm{M\Omega}$ $1\mathrm{M\Omega}$

इनपुट प्रतिबाधा बहुत अधिक क्यों नहीं हो सकती है?

आस्टसीलस्कप का इनपुट प्रतिबाधा मानक क्यों है? यह उससे अधिक क्यों नहीं हो सकता? FET इनपुट चरणों teraohms के आदेश पर इनपुट बाधाएं प्राप्त कर सकते हैं! इतना कम इनपुट प्रतिबाधा क्यों है? $1\mathrm{M\Omega}$

मुझे लगता है कि एक सटीक मानक का एक लाभ यह है कि यह 10X जांच और इस तरह की अनुमति देता है, जो केवल तभी काम करेगा जब गुंजाइश में एक सटीक इनपुट प्रतिबाधा थी जो अनुचित रूप से बड़ी नहीं थी (जैसे कि एफईटी इनपुट की तरह) मंच)। हालाँकि, भले ही स्कोप में वास्तव में उच्च इनपुट प्रतिबाधा (जैसे, टेराओम्स) हो, यह मुझे लगता है कि आप अभी भी 10X जांच कर सकते हैं, केवल एक 10: 1 वोल्टेज डिवाइडर जांच के अंदर होने के साथ, गुंजाइश माप के साथ। जांच के अंदर रोकनेवाला। यदि यह ताराहम के आदेश पर एक इनपुट प्रतिबाधा है, तो यह संभव प्रतीत होता है। $1\mathrm{M\Omega}$ $1\mathrm{M\Omega}$

क्या मैं एक दायरे की इनपुट सर्किटरी को गलत समझ रहा हूं? क्या यह अधिक जटिल है जितना मैं इसे करने के लिए बना रहा हूं? इस पर आपके विचार क्या हैं?

इसका कारण मुझे लगा कि मैं हाल ही में एक एमिटर-कपल डिफरेंशियल जोड़ी के कॉमन-मोड इनपुट प्रतिबाधा को मापने की कोशिश कर रहा हूं, जो कि स्कोप इनपुट इम्पीडेंस की तुलना में बहुत बड़ा है, इसलिए यह मुझे आश्चर्यचकित करता है कि इनपुट प्रतिबाधा क्यों हो सकती है 'और बड़ा हो।

— hddh
स्रोत

विषय आपके विचार से बहुत अधिक जटिल है। आप केवल डीसी प्रतिक्रिया पर विचार कर रहे हैं, लेकिन वास्तव में, एक गुंजाइश को इसके निर्दिष्ट बैंडविड्थ तक सभी तरह से एक फ्लैट प्रतिक्रिया होनी चाहिए। यह एक बहुत बड़ी चुनौती है, और 1MΩ / 50izing पर मानकीकरण जांच निर्माताओं के लिए कम से कम कुछ हद तक समस्या पैदा करता है।

— डेव ट्वीड

क्या आप मेरे पुराने दायरे का उपयोग करना चाहेंगे? इसे 100 ओम इनपुट प्रतिबाधा के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। दूसरी ओर, यह 1965 में बनाया गया था, और इसके लिए मानक सेटअप 1MOm इनपुट प्रतिबाधा है। लगता है 1M काफी समय से मानक है।

— JRE

यह मत भूलो कि a 10 जांच में 10 M का इनपुट प्रतिबाधा है

\times

$\times$

Ω

$\Omega$

— D Duck

@DaveTweed तो यह उच्च पर्याप्त बैंडविड्थ के साथ एक FET इनपुट चरण के लिए संभव नहीं है? वास्तव में स्कोप के इनपुट चरण क्या हैं?

— hddh

क्या यह सीधे एडीसी में है? नहीं, 1 mV और 100 V को मापने की गुंजाइश कैसे होगी? सामान्य कॉन्फ़िगरेशन: बीएनसी - इनपुट सुरक्षा + स्विचेबल क्षीणन - इनपुट चरण (अक्सर एफईटी आधारित) - एडीसी। तो हाँ बहुत से FET आधारित हैं। आपके पास इनपुट प्रतिबाधा को परिभाषित करने वाला एक सक्रिय उपकरण नहीं होगा। इसे ठीक से सेट करने के लिए 1 M रोकनेवाला है। मैं अत्यधिक अनुशंसा करता हूं कि आप अध्ययन करें कि चीजें कैसे की जाती हैं और यह मानने से पहले अपने आप से क्यों पूछें : यह होना चाहिए ... यह नहीं हो सकता ... क्योंकि आप खुद को भ्रमित करेंगे ।

— बिमपेलरेकी

जवाबों:

मैं कुछ कारकों का एक संयोजन कहूंगा।

एक आस्टसीलस्कप का इनपुट चरण एक कठिन समझौता है। उन्हें लाभ / क्षीणन की एक विस्तृत श्रृंखला की आवश्यकता होती है, उन्हें उपयोगकर्ता त्रुटियों के प्रति सहनशील होने की आवश्यकता होती है, और उन्हें उच्च बैंडविंड को पारित करने की आवश्यकता होती है। एक बहुत ही उच्च डीसी प्रतिरोध के लिए एक आवश्यकता जोड़ना अभी और जटिल मामला होगा। स्कोप इनपुट लेवल रेंज के उच्च अंत को संभालने के लिए आवश्यक विशेष रूप से एटेन्यूएटर्स में यदि बहुत उच्च डीसी प्रतिरोध की आवश्यकता होती है, तो वे अधिक जटिल / संवेदनशील हो जाएंगे।
यह एक वास्तविक मानक है, कुछ और के लिए बदलने से मौजूदा जांच आदि के साथ असंगति पैदा होगी।
वैसे भी ज्यादा फायदा नहीं होगा।

बिंदु 3 को और अधिक स्पष्ट करने के लिए, मध्यम आवृत्तियों पर (कुछ किलोहर्ट्ज़ से ऊपर की ओर) स्कोप इनपुट का 1 मीगोहम डीसी प्रतिरोध समग्र इनपुट प्रतिबाधा में प्रमुख कारक नहीं है। प्रमुख कारक समाई है, जिसमें केबल संभवतः सबसे बड़ा योगदान है।

(वास्तव में UHF / माइक्रोवेव आवृत्तियों पर 50 ओम के स्कोप इनपुट प्रतिबाधा को कम करना आम है, इसलिए केबल में अधिष्ठापन समाई को संतुलित कर सकता है और केबल एक उचित रूप से मिलान ट्रांसमिशन लाइन बन जाती है)

इसका मतलब यह है कि यदि उच्च इनपुट बाधाएं वांछनीय हैं तो गुंजाइश से जांचने के बिंदु पर इससे निपटने के लिए बहुत बेहतर है। सामान्य उपयोग के लिए लागत / लचीलापन / इनपुट प्रतिबाधा का सामान्य समझौता एक x10 निष्क्रिय जांच है।

यदि आपको वास्तव में उच्च डीसी प्रतिरोध की आवश्यकता है, तो समाधान गुंजाइश के सामने एफईटी आधारित एम्पलीफायर जोड़ने के लिए है, अधिमानतः माप के बिंदु के करीब।

— पीटर ग्रीन
स्रोत

क्या इनपुट कैपेसिटी भी विशेष रूप से 1Mohm इनपुट प्रतिबाधा की तरह इंजीनियर है, या यह सिर्फ एक परजीवी तत्व है जिसे मापा जाता है? (गैर-सटीक इनपुट कैपेसिटेंस एक समस्या नहीं होगी क्योंकि अटैचिंग प्रोब में परिवर्तनशील कैपेसिटर होते हैं।) क्या मैं यह कहने में सही होगा कि: यदि क्षीणन सर्किटरी की आवश्यकता नहीं थी, और हम उच्च आवृत्तियों पर मिलान प्रतिबाधा के बारे में चिंता नहीं करते थे ( जो मामला हो सकता है कि आपके पास 50ohms पर एक स्विच करने योग्य इनपुट हो), तो सीधे उच्च प्रतिबाधा जेट चरण में इनपुट करना ठीक होगा? बस सीधे मेरे सिर में इस के लिए अलग कारणों को पाने की कोशिश कर रहा है।

— hddh

मुझे लगता है कि तब भी, आपके पास चिंता करने के लिए जांच / केबल समाई होगी, लेकिन उस मामले में 1meg को जोड़ने से अभी प्रतिबाधा और भी कम होने वाली है। और 10X जांच जांच आउटपुट के साथ समानांतर में अपने 1meg अवरोधक हो सकता है। इसलिए मूल रूप से: क्षीणन जांच, प्रतिबाधा मिलान, और क्षीणन परिपथ को अनदेखा करते हुए, मैं 1meg जितना कम इनपुट प्रतिरोध के लिए कोई अन्य कारण नहीं देखता, क्योंकि यह बस समाई के कारण इनपुट प्रतिबाधा को कम कर देगा (और प्रतिबाधा-मिलान) जहाज पहले से ही वैसे भी 1meg इनपुट प्रतिबाधा पर रवाना हो गया होगा)।

— hddh

तो मेरी समझ अब तक: 1meg इनपुट प्रतिरोध के कारण बेहतर है: (ए) आवश्यक क्षीणन सर्किटरी, (बी) इनपुट प्रतिबाधा वैसे भी समाई द्वारा हावी है, (सी) यह जांच डिजाइन को सरल बनाता है। प्रतिबाधा मिलान उसे एक कारण नहीं लगता क्योंकि आप ऐसे मामलों में 50ohms तक नीचे चले जाते हैं। मुझे मल्टीमीटर इनपुट प्रतिबाधा (सामान्य रूप से 10meg) के बारे में आश्चर्यचकित करता है, जहां केवल (ए) लागू होता है।

— hddh

उच्च प्रतिबाधा इनपुट के साथ एक और मुद्दा यह "फैंटम" वोल्टेज है जब वे किसी भी चीज़ से नहीं जुड़े होते हैं। यहां तक कि 10 मेग पर यह कभी-कभी ध्यान देने योग्य हो सकता है। कुछ उच्च अंत मल्टीमीटर में वास्तव में 10 मेगा अवरोधक को स्विच-आउट करने का विकल्प होता है, मेरे पास इस तरह के मीटर तक पहुंच है, लेकिन मुझे नहीं लगता कि मैंने कभी कहा कि सुविधा का उपयोग करने की आवश्यकता महसूस हुई है।

— पीटर ग्रीन

@PeterGreen देखें कि क्या आप 50 / 60Hz दमन को भी अक्षम कर सकते हैं, और आपके पास वोल्टमीटर के बजाय एक यादृच्छिक संख्या जनरेटर है जबकि यह किसी चीज़ से जुड़ा नहीं है।

— रैकैंडबनमैन

बहुत सी चीजें इतिहास के कारण वे हैं, और वास्तव में मानकीकरण।

एक सामान्य उद्देश्य आस्टसीलस्कप इनपुट सर्किट लोड नहीं करने, उच्च वोल्टेज से क्षतिग्रस्त नहीं होने, यथोचित कम शोर होने और एक सभ्य बैंडविड्थ को बनाए रखने में सक्षम होने के बीच एक कठिन समझौता है।

15p से 30pF के समानांतर 1Mohm बहुत सारे अनुप्रयोगों के लिए बहुत से लोगों को संतुष्ट करता है। निर्माताओं के लिए बाजार के छोटे हिस्सों को संबोधित करने के लिए एक अलग इनपुट के साथ एक सामान्य उद्देश्य आस्टसीलस्कप बनाने के लिए बहुत कम प्रोत्साहन है।

जब आपको बेहतर शोर, या एक अंतर इनपुट, या एक उच्च इनपुट प्रतिबाधा की आवश्यकता होती है, तो आप एक कस्टम पूर्व-amp का उपयोग करते हैं। जब आपको व्यापक बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है, तो आप 50 ओम इनपुट प्रतिबाधा पर स्विच करते हैं।

उच्च मूल्य पर बने विशेष प्रयोजन के ऑसीलोस्कोप हैं जो आला अनुप्रयोगों को संबोधित करते हैं।

— Neil_UK
स्रोत

काफी उचित। तो इनपुट प्रतिबाधा (एक दायरे या मीटर के लिए) एक वास्तविक रोकनेवाला से नहीं आती है, लेकिन इसके बजाय सक्रिय सर्किटरी से? (क्या मैं इस बारे में सुनिश्चित नहीं होने के लिए पागल हूं?) मुझे आश्चर्य होता है कि वे इसे कैसे नियंत्रित कर सकते हैं। मुझे आश्चर्य है कि अगर इंटरनेट के चारों ओर स्कोप इनपुट चरणों / फ्रंट एंड की कोई भी योजनाएं चल रही हैं, जिन पर मेरी नज़र पड़ सकती है।

— hddh

@ मुझे यह अभी भी आश्चर्यचकित करता है कि पर्याप्त बैंडविड्थ का एक एफईटी इनपुट चरण इंजीनियर को नहीं कहा जा सकता है कौन? 1 से अधिक गीगाहर्ट्ज बीडब्ल्यू के साथ एफईटी जांच होती है, उदाहरण के लिए: keysight.com/main/… आप क्या मतलब है कि रोकता है, कि आप इसे दायरे के अंदर चाहते हैं । यह अभी तक बनाया जा सकता है कि यह इस तरह से अनुपयोगी होगा ! आपको अपने टेस्टपॉइंट को अपने दायरे से जोड़ने के लिए एक केबल की आवश्यकता होती है। उस केबल में समाई है । FET जांच का पूरा बिंदु यह है कि कम समाई है ।

— बिम्पेल्रेककी

संकेत: EEVBlog! इसके अलावा पुराने टेक्ट्रोनिक्स स्कॉप्स के उदाहरण के लिए सेवा पुस्तिकाओं में बहुत सारे स्कीमाटिक्स पाए जाते हैं। यह स्पष्ट रूप से 1Mohm इनपुट प्रतिबाधा (दाएं?) के साथ FET नहीं हो सकता है। कोई गलत नहीं है , वह इनपुट प्रतिबाधा एक प्रतिरोधक द्वारा निर्धारित किया जाता है (फिर) एक FET एम्पलीफायर का उपयोग उस प्रतिरोधक में वोल्टेज को बढ़ाने के लिए किया जाता है। 1 एम को ठीक से परिभाषित प्रतिबाधा रखने की आवश्यकता है। यहाँ डेव रिवर्स इंजीनियरिंग लोकप्रिय रिगोल DS1054Z स्कोप है: youtube.com/watch?v=lJVrTV_BeGg&t=989s इसका डिज़ाइन कई आधुनिक

— स्कोपों की खासियत है

और यहां टेक्ट्रोनिक्स 2215 एनालॉग स्कोप का सर्विस मैनुअल है, इसमें एक ब्लॉक डायग्राम और सभी सर्किट हैं। हाँ यह एक पुराना डिज़ाइन है लेकिन इनपुट चरण आधुनिक कई स्कॉप्स के समान होगा: अध्ययन के प्रयोजनों के लिए tek.com/manual/2215 , यह बहुत उपयोगी है।

— बिमपेलरेकी

..ADC w / FET इनपुट चरण संभव नहीं है क्योंकि वांछित गतिशील रेंज को प्राप्त करने के लिए पहले क्षीणन आवश्यक है? हां, डायनेमिक रेंज वास्तव में उत्तर है। एक वैरिएबल एटेन्यूएटर सिग्नल को एक सीमा में लाने में मदद करता है जो इनपुट एम्पलीफायर और एडीसी दोनों के लिए उपयुक्त है।

— बिमपेलरेकी

दरअसल, यह एक ब्रॉडबैंड इनपुट के लिए हास्यास्पद रूप से उच्च है।

कोई व्यावहारिक कनेक्टर या केबल नहीं है जो वास्तव में एक प्रतिबाधा है (एक संचरण लाइन दृश्य से। प्रतिरोध, लेकिन समाक्षीय केबलर्स, सोने के प्लैटर, और वेवगाइड प्लंबर के लिए। आरएफ दोस्तों) 1 मेगाहम का, इनपुट पूरी तरह से बेमेल छोड़कर - और भी बदतर। एक 1 मेगाहीम (ट्रांसमिशन लाइन प्रतिबाधा) इनपुट भर में एक 15-45pf संधारित्र यह गुमनामी के लिए बेमेल होगा।

इसका कारण यह है 1 मेगाहोम मानक 10: 1 जांच का समर्थन करने के लिए है, जिसे आपको वास्तव में उच्च प्रतिबाधा पर और उच्च डीसी ऑफ़सेट के साथ ऑडियो आवृत्ति संकेतों को ले जाने वाले सर्किट को अधिभारित करने की आवश्यकता नहीं है (लगता है कि ऑडियो वैक्यूम ट्यूब सर्किट, जांच डिजाइन से हैं) बस वह युग)।

हालाँकि, एक बार जब आप RF या तेज़ डिजिटल सर्किटरी के साथ काम कर रहे होते हैं, तो स्कोप इनपुट के समानांतर कैपेसिटेंस (जिसे आप बहुत छोटा नहीं बना सकते, फिर से प्रोब, केबल, कनेक्टर्स की वजह से) हावी हो जाएगा ... और वास्तविक इनपुट रेसिस्टेंस लाएगा। एक बार जब आप एक मेगाहर्ट्ज़ तक पहुँचते हैं, तो 5 से 10 किलोंमीटर तक के इनपुट के बाद, 500 मेगाहर्ट्ज़ तक पहुँचने के बाद 500 से 1000 ओहम। वीएचएफ तक पहुंचें (संकेत: एसीएमओएस या एफ-टीटीएल सर्किट्री वीएचएफ सामान है, भले ही आप इसे वीएचएफ पर घड़ी न दें) और आप एक मिलान किए गए 50 ओम इनपुट के साथ बेहतर होंगे, क्योंकि आप एक (कारण के भीतर) लंबे 50 ओम कनेक्ट कर सकते हैं केबल और अभी भी एक बड़े कैपेसिटिव बोझ के बजाय, सर्किट एंड पर 50 ओम का इनपुट है।

पारंपरिक प्रकार की जांच और इनपुट के साथ, आप RF सर्किटरी को आसानी से अधिभारित करेंगे। आरएफ अनुकूलित ऑसीलोस्कोप में इनपुट होते हैं जिन्हें 50 ओम इनपुट प्रतिबाधा (किसी भी आस्टसीलस्कप इनपुट कैन, एक समानांतर / टर्मिनेटर के माध्यम से) में स्विच किया जा सकता है - जो कि, दिलचस्प है, बेहतर अनुकूल है, क्योंकि अब आप जांच कर सकते हैं (जैसे Z0 जांच या सक्रिय) FET जांच) जो वास्तव में जांच बिंदु पर बहुत अधिक प्रभावी इनपुट प्रतिबाधा प्रस्तुत करने के लिए बनाया जा सकता है। या बस किसी पुराने RG58 केबल के साथ अपने सर्किट को एक विश्वसनीय 50 ओम कनेक्शन प्रदान करें।

— rackandboneman
स्रोत

अगर मैं सही तरीके से समझूं: तो आप कह रहे हैं कि 1megaohm प्रतिबाधा मिलान के साथ मदद नहीं करता है, और आप उन मामलों में 50ohm इनपुट के साथ बेहतर होंगे। तो अगर प्रतिबाधा-मिलान जहाज 1meg के साथ रवाना हो गया है, तो 1meg का कम इनपुट प्रतिबाधा क्यों आवश्यक है? अन्य उत्तरों से मैंने इसके लिए जो कारण एकत्रित किया है, वह यह है कि आवश्यक इनपुट क्षीणन सर्किटरी इसको प्रभावी बनाती है। क्या अन्य कारण हैं? (इसके अलावा 1meg की तरह स्कोप इनपुट कैपेसिटेंस जानबूझकर है, या यह परजीवी है? - यानी, क्या इसे आसानी से कम किया जा सकता है?)

— HDDh

@ यह एक बार परजीवी था, तो यह संभावित रूप से जानबूझकर हो गया :)

— रैकैंडबनमैन