आस्टसीलस्कप पर इनपुट कैपेसिटेंस का क्या अर्थ है?

Question

मेरा आस्टसीलस्कप रेटेड है: 1Mohm || 12pF। यह 100 मेगाहर्ट्ज आस्टसीलस्कप है। हालाँकि, मुझे समाई की बात नहीं आती। अगर मैंने 10X पर अपनी जांच सेट की है (यह switchable है), तो यह श्रृंखला में 9Mohm सम्मिलित करता है। अब हमने -3 डीबी ब्रेक प्वाइंट के साथ आरसी फिल्टर बनाया है: ~ 1.473 kHz, और फिर भी, मुझे 10X जांच के साथ उच्च बैंडविड्थ मिलता है और मुझे निश्चित रूप से 1.4 kHz बैंडविड्थ सीमा नहीं मिलती है! मुझे किसकी याद आ रही है?

इसके अलावा, मैं सर्किट सिम्युलेटर पर सर्किट का अनुकरण कर रहा था। बिना जांच के प्रतिरोध के साथ 10pF की कैप 1A का 100 MHz पर संचालन करती है, जो कि 1 Mohm प्रतिबाधा की तुलना में बड़े पैमाने पर लोडिंग होगी।

Comments

मैं इस पर जवाब हतोत्साहित नहीं कर रहा हूं, लेकिन हाई स्पीड डिजिटल डिज़ाइन ( amazon.com/High-Speed-Digital-Design-Handbook/dp/0133957241/… ) में इस की एक उत्कृष्ट चर्चा है । मैं आपको इसके माध्यम से पढ़ने का सुझाव दूंगा, यह आपको एक बेहतर विचार देता है कि स्कोप बैंडविड्थ का क्या अर्थ है।

— कोर्तुक

Answer 1

बहुत सारे वास्तविक सर्किटों की तरह, आस्टसीलस्कप इनपुट में एक परजीवी समाई है। कोई फर्क नहीं पड़ता कि आपने इसे अच्छे डिजाइन से कितना छोटा बनाया है, यह अभी भी आरएफ सिग्नल अधिग्रहण को प्रभावित करेगा, शायद एक परिभाषित 50 uation कनेक्शन और क्षीणन के लिए गुंजाइश के इनपुट पर सीधे, सिवाय इसके कि आपके प्रश्न से संख्याओं के लिए -

$$f_{-3dB} = \frac{1}{2\pi \cdot R_{in,\ scope} \cdot C_{in,\ scope}} = \frac{1}{2\pi \cdot 50 \;\Omega \cdot 12 \;pF} = 256 \;MHz$$

या इससे भी अधिक, यदि हम दायरे के इनपुट प्रतिबाधा C _{को, गुंजाइश को} छोटा बना देंगे ।

आमतौर पर, हालांकि, हम परिभाषित 50 most कनेक्शन के साथ परीक्षण के तहत सर्किट को लोड नहीं करना चाहते हैं क्योंकि परीक्षण के तहत अधिकांश सर्किट में कोई बाधा होगी लेकिन 50 don't (जैसे आपके सिग्नल जनरेटर का आउटपुट होगा, क्योंकि यह विशेष रूप से प्रतिबाधा-मिलान के लिए डिज़ाइन किया गया है) 50) सिस्टम)। तो एक समाई के साथ क्या किया जा सकता है जिसे समाप्त नहीं किया जा सकता है? इसे जांच-और-संयोजन संयोजन में एक चतुर तरीके से उपयोग करने के लिए चुना गया था । इतना चालाक, वास्तव में, कि किसी भी अज्ञात समाई जो जांच केबल और आपके संबंध में अन्य चीजों के कारण हो सकती है, को स्कोप के इनपुट समाई की तरह ही मुआवजा दिया जा सकता है, और ये सभी व्यावहारिक माप अनुप्रयोगों के अधिकांश मामलों के लिए परवाह नहीं करते हैं।

1:10 जांच में 9 M , का आंतरिक अवरोधक है और , समानांतर में, [1/9 * C _{इन, स्कोप} ] का एक आंतरिक संधारित्र है ।

यह समायोज्य है क्योंकि जांच को उस विशेष दायरे के सटीक समाई का पता नहीं है जिससे यह जुड़ा हुआ है।

ठीक से समायोजित जांच में संधारित्र के साथ, आपके पास सिग्नल के डीसी भाग के लिए न केवल एक प्रतिरोधक विभक्त होता है (जांच में 9 M vs. बनाम दायरे में 1 MΩ), बल्कि उच्च आवृत्ति वाले एसी भाग के लिए एक कैपेसिटिव विभक्त भी होता है सिग्नल पर (1.33 pF जांच में बनाम 12 pF दायरे में, अपने नंबरों का उपयोग करते हुए), और संयोजन 500 MHz तक या उससे परे, खूबसूरती से काम करता है।

इसके अलावा, प्रोबेशन करते समय आपको अपने सर्किट में 1 M 12 और 12 pF डालने का लाभ नहीं मिलता है, लेकिन 9 MΩ + 1 MΩ = 10 MΩ और [12 pF के बराबर श्रृंखला और (12 pF / 9)] = 1.2FF

चित्र के स्रोत से लिंक करें: यहां।

लिंक में चित्र क्या नहीं दिखाता है और हमने अब तक क्या उपेक्षित किया है, यह जांच के केबल की धारिता है, यह सिर्फ दायरे के इनपुट में समाई को जोड़ देगा और जांच में परिवर्तनशील टोपी को मोड़ते समय इसकी भरपाई भी की जा सकती है। ।

1:10 जांच का उपयोग करते हुए, जांच की छोटी समाई गुंजाइश के बड़े इनपुट समाई के साथ श्रृंखला में है। कुल समाई (लगभग 1.2 pF) आपके सर्किट के बिंदु के समानांतर में है जो आप जांच कर रहे हैं। दायरे को सीधे सर्किट से कनेक्ट करना, जैसे कि बस एक सीधी बीएनसी केबल के साथ, आप वास्तव में जो आप माप रहे हैं उसके समानांतर की पूरी इनपुट कैपेसिटेंस डाल रहे हैं - शायद आपके सर्किट को परीक्षण के तहत इतना लोड कर रहा है कि यह किसी भी अधिक काम नहीं करेगा जबकि मापा जा रहा है। सबसे अच्छे रूप में, यह अभी भी किसी तरह काम कर सकता है, लेकिन आपके दायरे की तस्वीर परीक्षण के तहत आपके सर्किट में वास्तविक तरंगों से बहुत दूर दिखाई देगी।

बहुत छोटे इनपुट कैपेसिटेंस के साथ स्कोप का निर्माण करना संभव होगा - लेकिन फिर, जांच टिप के पास एक छोटे चर कैपेसिटर के साथ जांच के केबल कैपेसिटेंस की भरपाई करने का कोई तरीका नहीं होगा। सब के बाद, 12 pF गुंजाइश के इनपुट पर वहाँ डाल दिया है उद्देश्य पर , अच्छी तरह से गुंजाइश काम करने के लिए एक साथ एक अच्छा जांच के साथ।

एक अंतिम नोट: 1: 100 जांच का उपयोग करके, आप अपने सर्किट को और भी कम लोड करते हैं। टिप पर वास्तव में एक छोटे समाई के साथ एक सक्रिय जांच की कमी में, 1: 100 जांच का उपयोग उन मामलों में किया जा सकता है जहां 1.2 पीएफ आपके सर्किट पर बहुत अधिक भार होगा - बशर्ते संकेत काफी बड़ा हो कि आप अभी भी कुछ देखते हैं जांच 1: 100 क्षीणन।

Comments

तो संधारित्र इनपुट के साथ श्रृंखला में है?

— थॉमस ओ

हाँ, कैप इनपुट के साथ श्रृंखला में है जैसे कि रेसिस्टर है। आप कह सकते हैं कि इनपुट में, दो प्रतिरोधक डीसी वोल्टेज को विभाजित करते हैं, और दो कैपेसिटर एसी भाग (बहुत उच्च आवृत्तियों तक) को विभाजित करते हैं। याद रखें कि एक (1/10) प्रतिरोधक विभक्त का ऊपरी भाग पर बड़ा प्रतिरोध होता है, और एक (1/10) कैपेसिटिव विभक्त की शीर्ष पर छोटी टोपी होती है।

— zebonaut

Answer 2

मान लीजिए कि आप एक अनुनाद समानांतर ट्यून सर्किट में 100 मेगाहर्ट्ज सिग्नल की जांच कर रहे थे। 12 पीएफ माप की सटीकता को काफी प्रभावित करेगा, क्योंकि यह कॉइल भर में समाई के साथ तुलना में बड़ा होगा, और सर्किट को खराब कर देगा।

Comments

हाँ ... मुझे लगता है कि यह एक बुरी बात है, लेकिन यह भी कैसे 100 मेगाहर्ट्ज को इस तरह के एक समाई के साथ माप सकता है?

— थॉमस ओ

यह एक चरम उदाहरण है, लेकिन यह दर्शाता है कि समाई महत्वपूर्ण क्यों है। यह कम प्रतिबाधा बिंदु पर समस्या पैदा नहीं करेगा।

— लियोन हेलर

ठीक है, लेकिन मेरा सिम्युलेटर कहता है कि 10pF की टोपी 100Vp-p पर 100 1 amp खींचती है। मेरा दायरा 250Vp-p रेटेड है। क्या इसका मतलब है, एक उच्च आवृत्ति वास्तव में इसे नुकसान पहुंचा सकती है (?) यह 5Vp-p तक माप सकता है, जिससे it 20V दिया जा सकता है, हालांकि यह ± 16 डिवीजनों को स्थानांतरित कर सकता है, इसलिए यह अधिकतम 100V माप सकता है ... मुझे कुछ याद आ रहा है? !

— थॉमस ओ

@ थोमस - वह 1 ए आपके अनुकरण में कहां जा रहा है? वास्तविक दुनिया में, यह एक उच्च-प्रतिबाधा एनालॉग इनपुट पर जा रहा है, सीधे जमीन पर नहीं।

— केविन वर्मियर

परीक्षण के तहत सर्किट के चरम कम लोडिंग के लिए विशेष गुप्त चाल (जब आपके पास एक सक्रिय एफईटी जांच नहीं है): 1: 100 जांच का उपयोग करें। वे मुख्य रूप से उच्च वोल्टेज जांच के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, लेकिन वे तब भी महान होते हैं जब आप 1:10 जांच का उपयोग करने की तुलना में अपने सर्किट में एक भी कम समाई डालना चाहते हैं।

— ज़ेबोनुत