stringtranslate.com

Тестовый зонд

Типичный пассивный осциллографический зонд, используемый для проверки интегральной схемы .

Тестовый зонд — это физическое устройство, используемое для подключения электронного испытательного оборудования к тестируемому устройству (DUT). Тестовые зонды варьируются от очень простых, надежных устройств до сложных зондов, которые являются сложными, дорогими и хрупкими. Конкретные типы включают тестовые щупы , зонды осциллографа и токовые зонды . Тестовый зонд часто поставляется в виде тестового провода , который включает зонд, кабель и конечный разъем.

Напряжение

Зонды напряжения используются для измерения напряжений, присутствующих на DUT. Для достижения высокой точности испытательный прибор и его зонд не должны существенно влиять на измеряемое напряжение. Это достигается путем обеспечения того, чтобы комбинация прибора и зонда имела достаточно высокий импеданс, который не будет нагружать DUT. Для измерений переменного тока реактивная составляющая импеданса может быть важнее резистивной.

Простые тестовые провода

Пара простых щупов

Типичный зонд вольтметра состоит из однопроводного испытательного провода , на одном конце которого имеется разъем, подходящий к вольтметру, а на другом конце — жесткая трубчатая пластиковая секция, которая включает в себя как ручку, так и корпус зонда. Ручка позволяет человеку удерживать и направлять зонд, не влияя на измерение (становясь частью электрической цепи) или не подвергаясь воздействию опасных напряжений, которые могут вызвать поражение электрическим током . Внутри корпуса зонда провод соединен с жестким заостренным металлическим наконечником, который контактирует с проверяемым устройством. Некоторые зонды позволяют прикрепить зажим типа «крокодил» к наконечнику, что позволяет прикрепить зонд к проверяемому устройству, чтобы его не нужно было удерживать на месте.

Тестовые провода обычно изготавливаются из тонкого многожильного провода, чтобы сохранять гибкость, из проволоки калибра, достаточного для проведения нескольких ампер электрического тока . Изоляция выбирается так, чтобы быть одновременно гибкой и иметь пробивное напряжение выше максимального входного напряжения вольтметра. Множество тонких жил и толстая изоляция делают провод толще обычного соединительного провода.

Два зонда используются вместе для измерения напряжения, тока и двухконтактных компонентов, таких как резисторы и конденсаторы. При выполнении измерений постоянного тока необходимо знать, какой зонд положительный, а какой отрицательный, поэтому по соглашению зонды окрашены в красный цвет для положительного и черный для отрицательного. В зависимости от требуемой точности их можно использовать с частотами сигнала от постоянного тока до нескольких килогерц .

Когда необходимо выполнить чувствительные измерения (например, очень низкие напряжения или очень низкие или очень высокие сопротивления), используются экраны, ограждения и такие методы, как четырехконтактное измерение Кельвина (использующее отдельные провода для передачи измерительного тока и для измерения напряжения).

Пинцетные зонды

Пинцет-зонд для поверхностного монтажа компонентов

Пинцетные щупы представляют собой пару простых щупов, закрепленных на пинцетном механизме, управляемых одной рукой, для измерения напряжений или других параметров электронной цепи между близко расположенными контактами.

Пружинные штифты

Пружинные щупы (также известные как « пружинные штифты ») — это подпружиненные штифты, используемые в электрических испытательных приспособлениях для контакта с контрольными точками, выводами компонентов и другими проводящими элементами проверяемого устройства (DUT). Эти щупы обычно запрессовываются в гнезда для щупов, что позволяет легко заменять их в испытательных приспособлениях , которые могут оставаться в эксплуатации десятилетиями, проверяя многие тысячи проверяемых устройств в автоматическом испытательном оборудовании .

Осциллографические зонды

Осциллографы отображают мгновенную форму волны изменяющихся электрических величин, в отличие от других приборов, которые выдают числовые значения относительно стабильных величин.

Зонды осциллографа делятся на две основные категории: пассивные и активные. Пассивные зонды осциллографа не содержат активных электронных частей, таких как транзисторы , поэтому им не требуется внешнее питание.

Из-за часто используемых высоких частот осциллографы обычно не используют простые провода («свободные выводы») для подключения к DUT. Свободные выводы, вероятно, будут улавливать помехи, поэтому они не подходят для сигналов низкого уровня. Кроме того, индуктивность свободных выводов делает их непригодными для сигналов высокой частоты. Вместо этого используется специальный зонд , который использует коаксиальный кабель для передачи сигнала от наконечника зонда к осциллографу. Этот кабель имеет два основных преимущества: он защищает сигнал от внешних электромагнитных помех, повышая точность для сигналов низкого уровня; и он имеет меньшую индуктивность, чем свободные выводы, что делает зонд более точным для сигналов высокой частоты.

Хотя коаксиальный кабель имеет меньшую индуктивность, чем свободные провода, он имеет большую емкость: типичный 50-омный кабель имеет около 90 пФ на метр. Следовательно, однометровый высокоомный прямой (1×) коаксиальный зонд может нагружать цепь емкостью около 110 пФ и сопротивлением 1 МОм.

Осциллографические зонды характеризуются своим пределом частоты, где амплитудный отклик падает на 3 дБ, и/или временем нарастания . Они связаны как (в округленных числах)

Таким образом, зонд 50 МГц имеет время нарастания 7 нс. Отклик комбинации осциллографа и зонда определяется как

Например, зонд 50 МГц, питающий осциллограф 50 МГц, даст систему 35 МГц. Поэтому выгодно использовать зонд с более высоким пределом частоты, чтобы минимизировать влияние на общий отклик системы.

Пассивные зонды

Пассивный осциллографический зонд с переключателем в рукоятке зонда, который выбирает ослабление 1× или 10×

Для минимизации нагрузки используются аттенюаторные зонды (например, 10-кратные зонды). Типичный зонд использует последовательный резистор 9 МОм, зашунтированный конденсатором с низким значением, чтобы создать RC-компенсированный делитель с емкостью кабеля и входом осциллографа. Постоянные времени RC регулируются для соответствия. Например, последовательный резистор 9 МОм зашунтирован конденсатором 12,2 пФ для постоянной времени 110 микросекунд. Емкость кабеля 90 пФ параллельно с входом осциллографа 20 пФ (общая емкость 110 пФ) и 1 МОм также дает постоянную времени 110 микросекунд. На практике будет иметься настройка, чтобы оператор мог точно подобрать постоянную времени низкой частоты (называется компенсацией зонда). Согласование постоянных времени делает затухание независимым от частоты. На низких частотах (где сопротивление R намного меньше реактивного сопротивления C ) схема выглядит как резистивный делитель; на более высоких частотах (сопротивление намного больше реактивного сопротивления) схема выглядит как емкостный делитель. [1]

Результатом является частотно-компенсированный зонд для умеренных частот, который представляет нагрузку около 10 МОм, шунтированную 12 пФ. Хотя такой зонд является улучшением, он не работает, когда временная шкала сокращается до нескольких времен прохождения кабеля (время прохождения обычно составляет 5 нс). В этом временном интервале кабель выглядит как его характеристическое сопротивление, и будут отражения от несоответствия линии передачи на входе осциллографа и зонде, что вызывает звон. [2] Современный зонд осциллографа использует линии передачи с низкой емкостью и потерями и сложные сети формирования частоты, чтобы зонд 10× хорошо работал на нескольких сотнях мегагерц. Следовательно, существуют другие настройки для завершения компенсации. [3] [4] [5]

Непосредственно подключенный тестовый зонд (так называемый 1× зонд) помещает нежелательную емкость вывода через тестируемую цепь. Для типичного коаксиального кабеля нагрузка составляет порядка 100 пФ на метр (длина типичного тестового провода).

Зонды аттенюатора минимизируют емкостную нагрузку с аттенюатором, но уменьшают величину сигнала, подаваемого на прибор. 10-кратный аттенюатор уменьшит емкостную нагрузку примерно в 10 раз. Аттенюатор должен иметь точное отношение во всем диапазоне интересующих частот; входное сопротивление прибора становится частью аттенюатора. Аттенюатор постоянного тока с резистивным делителем дополняется конденсаторами, так что частотная характеристика предсказуема во всем диапазоне интереса. [6]

Метод согласования постоянной времени RC работает до тех пор, пока время прохождения экранированного кабеля намного меньше интересующей шкалы времени. Это означает, что экранированный кабель можно рассматривать как сосредоточенный конденсатор, а не как индуктор. Время прохождения на 1-метровом кабеле составляет около 5 нс. Следовательно, эти зонды будут работать до нескольких мегагерц, но после этого эффекты линии передачи вызывают проблемы.

На высоких частотах сопротивление зонда будет низким. [7]

Наиболее распространенная конструкция вставляет резистор 9 МОм последовательно с наконечником зонда. Затем сигнал передается от головки зонда к осциллографу по специальному коаксиальному кабелю с потерями, который разработан для минимизации емкости и звона . Изобретение этого кабеля было прослежено [8] до Джона Коббе, инженера, работающего в Tektronix . Резистор служит для минимизации нагрузки, которую емкость кабеля накладывает на DUT. Последовательно с обычным входным сопротивлением осциллографа 1 МОм, резистор 9 МОм создает делитель напряжения 10×, поэтому такие зонды обычно известны как зонды с низкой емкостью (активностью) или зонды 10× , часто печатаются с буквой X или x вместо знака умножения и обычно называются «зондом, умноженным на десять».

Поскольку вход осциллографа имеет некоторую паразитную емкость параллельно сопротивлению 1 МОм, резистор 9 МОм также должен быть шунтирован конденсатором, чтобы предотвратить образование им жесткого RC- фильтра нижних частот с паразитной емкостью осциллографа. Величина шунтирующей емкости должна быть тщательно согласована с входной емкостью осциллографа, чтобы конденсаторы также образовывали 10-кратный делитель напряжения. Таким образом, зонд обеспечивает равномерное 10-кратное ослабление от постоянного тока (с ослаблением, обеспечиваемым резисторами) до очень высоких частот переменного тока (с ослаблением, обеспечиваемым конденсаторами).

Раньше шунтирующий конденсатор в головке зонда был регулируемым (для достижения этого 10-кратного затухания). Более современные конструкции зондов используют толстопленочную электронную схему с лазерной обрезкой в ​​головке, которая объединяет резистор 9 МОм с шунтирующим конденсатором фиксированного значения; затем они помещают небольшой регулируемый конденсатор параллельно входной емкости осциллографа. В любом случае зонд должен быть настроен так, чтобы он обеспечивал равномерное затухание на всех частотах. Это называется компенсацией зонда . Компенсация обычно выполняется путем зондирования прямоугольного сигнала частотой 1 кГц и регулировки компенсирующего конденсатора до тех пор, пока осциллограф не отобразит наиболее прямоугольную форму волны. Большинство осциллографов имеют источник калибровки 1 кГц на своих передних панелях, поскольку компенсация зонда должна выполняться каждый раз, когда зонд 10:1 подключается к входу осциллографа. Более новые, более быстрые зонды имеют более сложные механизмы компенсации и иногда могут требовать дополнительных настроек.

Также доступны пассивные зонды 100×, а также некоторые конструкции, предназначенные для использования при очень высоких напряжениях (до 25 кВ).

Пассивные пробники обычно подключаются к осциллографу с помощью разъема BNC . Большинство 10-кратных пробников эквивалентны нагрузке около 10-15 пФ и 10 МОм на тестируемом устройстве, в то время как 100-кратные пробники обычно представляют нагрузку 100 МОм и меньшую емкость, и, следовательно, нагружают схему меньше.

Зонды Lo Z

Зонды Z 0 представляют собой специализированный тип пассивных зондов с низкой емкостью, используемых в низкоомных , очень высокочастотных цепях. По конструкции они похожи на пассивные зонды 10×, но имеют гораздо более низкие уровни импеданса. Кабели зондов обычно имеют характеристическое сопротивление 50 Ом и подключаются к осциллографам с согласованным входным сопротивлением 50 Ом (а не 1 МОм). Зонды с высоким импедансом предназначены для обычного осциллографа с сопротивлением 1 МОм, но входное сопротивление 1 МОм существует только на низкой частоте; входное сопротивление не является постоянным 1 МОм по всей полосе пропускания зонда, а скорее уменьшается с частотой. Например, входное сопротивление Tektronix P6139A начинает падать выше 10 кГц и составляет около 100 Ом на частоте 100 МГц. [9] Для высокочастотных сигналов требуется другая техника зонда.

Высокочастотный осциллограф представляет согласованную нагрузку (обычно 50 Ом) на своем входе, что минимизирует отражения на осциллографе. Зондирование с соответствующей линией передачи 50 Ом обеспечит высокочастотную производительность, но это будет чрезмерно нагружать большинство цепей. Аттенюатор (резистивный делитель) может быть использован для минимизации нагрузки. На кончике эти зонды используют последовательный резистор 450 Ом (для 10-кратного затухания) или 950 Ом (для 20-кратного затухания). [10] [11] Tektronix продает зонд с 10-кратным делителем и полосой пропускания 9 ГГц с последовательным резистором 450 Ом. [12] [ не пройдена проверка ] Эти зонды также называются зондами с резистивным делителем, поскольку линия передачи 50 Ом представляет собой чисто резистивную нагрузку.

Название Z 0 относится к характеристическому импедансу осциллографа и кабеля. Согласованные импедансы обеспечивают лучшую высокочастотную производительность, чем несогласованный пассивный зонд, но за счет низкой нагрузки в 500 Ом, предлагаемой наконечником зонда для DUT. Паразитная емкость на наконечнике зонда очень мала, поэтому для очень высокочастотных сигналов зонд Z 0 может предложить более низкую нагрузку, чем любой зонд hi-Z и даже многие активные зонды. [13]

В принципе этот тип зонда может использоваться на любой частоте, но на постоянном токе и более низких частотах цепи часто имеют высокие импедансы, которые будут неприемлемо нагружены низким импедансом зонда 500 или 1000 Ом. Паразитные импедансы ограничивают работу очень высокочастотных цепей при низком импедансе, поэтому импеданс зонда представляет меньшую проблему.

Активные зонды области

Активные зонды осциллографа используют высокоимпедансный высокочастотный усилитель , установленный в головке зонда, и экранированный провод. Целью усилителя является не усиление, а изоляция (буферизация) между тестируемой схемой и осциллографом и кабелем, нагружая схему только низкой емкостью и высоким сопротивлением постоянного тока, а также согласуя вход осциллографа. Активные зонды обычно воспринимаются тестируемой схемой как емкость 1 пикофарад или меньше параллельно с сопротивлением 1 МОм. Зонды подключаются к осциллографу с помощью кабеля, соответствующего характеристическому сопротивлению входа осциллографа. Активные зонды на основе ламп использовались до появления высокочастотной твердотельной электроники , используя небольшую вакуумную лампу в качестве усилителя- повторителя катода .

Активные датчики имеют ряд недостатков, которые не позволяют им заменить пассивные датчики во всех областях применения:

Многие активные зонды позволяют пользователю вводить смещенное напряжение, чтобы обеспечить измерение напряжений с избыточным уровнем постоянного тока. Общий динамический диапазон по-прежнему ограничен, но пользователь может настроить его центральную точку так, чтобы можно было измерять напряжения в диапазоне, например, от нуля до пяти вольт, а не от -2,5 до +2,5.

Из-за их изначально низкого номинального напряжения нет необходимости обеспечивать изоляцию высокого напряжения для безопасности оператора. Это позволяет головкам активных зондов быть чрезвычайно маленькими, что делает их очень удобными для использования с современными электронными схемами высокой плотности.

Пассивные зонды и скромная конструкция активного зонда обсуждаются в прикладной заметке Уильямса. [14]

Tektronix P6201 — это ранний активный пробник FET с диапазоном частот от постоянного тока до 900 МГц. [15]

На очень высоких частотах современный цифровой осциллограф требует, чтобы пользователь припаял предусилитель к тестируемому устройству, чтобы получить производительность 50 Гвыб/с, 20 ГГц. [16]

Дифференциальные зонды

Дифференциальные пробники оптимизированы для получения дифференциальных сигналов . Чтобы максимизировать коэффициент подавления синфазного сигнала (CMRR), дифференциальные пробники должны обеспечивать два пути сигнала, которые максимально идентичны, согласованы по общему затуханию, частотной характеристике и временной задержке.

В прошлом это делалось путем проектирования пассивных зондов с двумя сигнальными путями, требующими каскада дифференциального усилителя на осциллографе или рядом с ним. (Очень немногие ранние зонды устанавливали дифференциальный усилитель в довольно громоздкую головку зонда с использованием вакуумных ламп.) С развитием твердотельной электроники стало практичным размещать дифференциальный усилитель непосредственно в головке зонда, что значительно облегчает требования к остальной части сигнального пути (поскольку теперь он становится несимметричным, а не дифференциальным, и необходимость согласования параметров на сигнальном пути устраняется). Современный дифференциальный зонд обычно имеет два металлических удлинителя, которые оператор может отрегулировать для одновременного касания соответствующих двух точек на DUT. Таким образом, становятся возможными очень высокие CMRR.

Дополнительные характеристики зонда

Все зонды осциллографа содержат некоторую возможность заземления зонда к опорному напряжению цепи. Обычно это достигается путем подсоединения очень короткого провода-косички от головки зонда к земле. Индуктивность в заземляющем проводе может привести к искажению наблюдаемого сигнала, поэтому этот провод делается как можно короче. Некоторые зонды используют небольшую заземляющую ножку вместо любого провода, что позволяет сделать заземляющую линию длиной всего 10 мм.

Большинство зондов допускают установку различных «наконечников». Наиболее распространенным является заостренный наконечник, но также широко используется зонд-захват или «тестовый крючок» с крючкообразным наконечником, который может быть закреплен на контрольной точке. Наконечники, которые имеют небольшую пластиковую изолирующую ножку с углублениями в ней, могут облегчить зондирование интегральных схем с очень малым шагом; углубления сопрягаются с шагом выводов ИС, стабилизируя зонд от сотрясения руки пользователя и тем самым помогая поддерживать контакт на нужном штыре. Различные стили ножек подходят для различных шагов выводов ИС. Различные типы наконечников также могут использоваться для зондов для других инструментов.

Некоторые зонды содержат кнопку. Нажатие кнопки либо отключит сигнал (и отправит сигнал заземления на 'scope), либо заставит 'scope идентифицировать трассу каким-либо другим способом. Эта функция очень полезна при одновременном использовании более одного зонда, поскольку она позволяет пользователю сопоставлять зонды и трассы на экране 'scope.

Некоторые конструкции зондов имеют дополнительные контакты, окружающие BNC, или используют более сложный разъем, чем BNC. Эти дополнительные соединения позволяют зонду сообщать осциллографу о его коэффициенте затухания (10×, 100× и т. д.). Затем осциллограф может настроить свои пользовательские дисплеи для автоматического учета затухания и других факторов, вызванных зондом. Эти дополнительные контакты также могут использоваться для подачи питания на активные зонды.

Некоторые зонды ×10 имеют переключатель "×1/×10". Положение "×1" обходит аттенюатор и компенсирующую сеть и может использоваться при работе с очень слабыми сигналами, которые будут ниже предела чувствительности осциллографа при ослаблении на ×10.

Взаимозаменяемость

Благодаря стандартизированной конструкции пассивные пробники (включая пробники Z 0 ) любого производителя обычно можно использовать с любым осциллографом (хотя специализированные функции, такие как автоматическая регулировка показаний, могут не работать). Пассивные пробники с делителями напряжения могут быть несовместимы с определенным осциллографом. Конденсатор регулировки компенсации позволяет выполнять компенсацию только в небольшом диапазоне значений входной емкости осциллографа. Диапазон компенсации пробника должен быть совместим с входной емкостью осциллографа.

С другой стороны, активные пробники почти всегда зависят от производителя из-за требований к питанию, управления напряжением смещения и т. д. Производители пробников иногда предлагают внешние усилители или подключаемые адаптеры переменного тока, которые позволяют использовать их пробники с любым осциллографом.

Высоковольтные зонды

Высоковольтный резистивный делитель напряжения до 50 кВ. Наконечник зонда состоит из коронного шарика , который предотвращает коронный разряд и дугообразование за счет распределения градиента электрического поля.

Высоковольтный зонд позволяет обычному вольтметру измерять напряжения, которые в противном случае были бы слишком высокими для измерения или даже разрушительными. Он делает это, снижая входное напряжение до безопасного, измеримого уровня с помощью прецизионной схемы делителя напряжения внутри корпуса зонда.

Зонды, рассчитанные на напряжение до 100 кВ, обычно используют резисторный делитель напряжения с входным сопротивлением в сотни или тысячи МОм для минимизации нагрузки на цепь. Высокая линейность и точность достигаются за счет использования резисторов с чрезвычайно низкими коэффициентами напряжения в согласованных наборах, которые поддерживают постоянное, точное отношение делителя при рабочей температуре зонда. Вольтметры имеют входное сопротивление, которое эффективно изменяет отношение делителя зонда, и паразитную емкость , которая объединяется с сопротивлением зонда, образуя RC-цепь ; они могут легко снизить точность постоянного и переменного тока, соответственно, если их не компенсировать. Чтобы смягчить эти эффекты, зонды с делителем напряжения обычно включают дополнительные компоненты, которые улучшают частотную характеристику и позволяют калибровать их для различных нагрузок счетчика.

С помощью зондов с конденсаторным делителем можно измерять даже более высокие напряжения, хотя большие физические размеры и другие механические особенности (например, коронирующие кольца ) этих устройств часто исключают их использование в качестве ручных зондов.

Текущие зонды

Токовый зонд генерирует напряжение, пропорциональное току в измеряемой цепи; поскольку коэффициент пропорциональности известен, приборы, реагирующие на напряжение, можно калибровать для индикации тока. Токовые зонды могут использоваться как измерительными приборами, так и осциллографами.

Резистор выборки

Классический токовый зонд представляет собой низкоомный резистор («резистор выборки» или «токовой шунт»), вставленный в путь тока. Ток определяется путем измерения падения напряжения на резисторе и использования закона Ома . (Wedlock & Roberge 1969, стр. 152.) Сопротивление выборки должно быть достаточно малым, чтобы не оказывать существенного влияния на работу схемы, но достаточно большим, чтобы обеспечить хорошее показание. Метод применим как для измерений переменного, так и постоянного тока. Недостатком этого метода является необходимость разрыва цепи для введения шунта. Другая проблема заключается в измерении напряжения на шунте при наличии синфазных напряжений; необходимо измерение дифференциального напряжения.

Датчики переменного тока

Переменные токи сравнительно легко измерить, поскольку можно использовать трансформаторы. Трансформатор тока обычно используется для измерения переменных токов. Измеряемый ток принудительно пропускается через первичную обмотку (часто один виток), а ток через вторичную обмотку определяется путем измерения напряжения на токочувствительном резисторе (или «нагрузочном резисторе»). Вторичная обмотка имеет нагрузочный резистор для установки шкалы тока. Свойства трансформатора дают много преимуществ. Трансформатор тока отклоняет синфазные напряжения, поэтому точное измерение напряжения с одного конца может быть выполнено на заземленной вторичной обмотке. Эффективное последовательное сопротивление первичной обмотки устанавливается нагрузочным резистором на вторичной обмотке и коэффициентом трансформации трансформатора , где: .

Сердечник некоторых трансформаторов тока является разъемным и шарнирным; он открывается и обхватывает провод, который необходимо измерить, а затем закрывается, что избавляет от необходимости освобождать один конец проводника и продевать его через сердечник.

Другая конструкция с зажимом — катушка Роговского . Это магнитно-уравновешенная катушка, которая измеряет ток, вычисляя электронным способом линейный интеграл вокруг тока.

Высокочастотные, малосигнальные, пассивные токовые зонды обычно имеют диапазон частот от нескольких килогерц до более 100 МГц. Tektronix P6022 имеет диапазон от 935 Гц до 200 МГц. (Tektronix 1983, стр. 435)

Зонды постоянного тока

Трансформаторы нельзя использовать для измерения постоянного тока .

Некоторые конструкции датчиков постоянного тока используют нелинейные свойства магнитного материала для измерения постоянного тока.

Другие токовые зонды используют датчики Холла для измерения магнитного поля вокруг провода, создаваемого электрическим током через провод без необходимости прерывать цепь для установки зонда. Они доступны как для вольтметров, так и для осциллографов. Большинство токовых зондов являются автономными, потребляя энергию от батареи или прибора, но некоторые требуют использования внешнего усилителя. (См. также: Измерительные клещи )

Гибридные датчики переменного/постоянного тока

Более продвинутые токовые зонды объединяют датчик Холла с трансформатором тока. Датчик Холла измеряет постоянный ток и низкочастотные компоненты сигнала, а трансформатор тока измеряет высокочастотные компоненты. Эти сигналы объединяются в схеме усилителя для получения широкополосного сигнала, простирающегося от постоянного тока до более чем 50 МГц. (Wedlock & Roberge 1969, стр. 154) Комбинация токового зонда Tektronix A6302 и усилителя AM503 является примером такой системы. (Tektronix 1983, стр. 375) (Tektronix 1998, стр. 571)

Зонды ближнего поля

Зонды ближнего поля позволяют измерять электромагнитное поле . Они обычно используются для измерения электрического шума и другого нежелательного электромагнитного излучения от DUT, хотя их также можно использовать для слежки за работой DUT без внесения большой нагрузки в схему.

Обычно они подключаются к анализаторам спектра .

Температурные датчики

Зонд термопары

Температурные зонды используются для контактных измерений температуры поверхности. Они используют датчик температуры, такой как термистор , термопара или RTD , для создания напряжения, которое меняется в зависимости от температуры. В случае термисторных и RTD-зондов датчик должен быть электрически стимулирован для создания напряжения, тогда как термопарные зонды не требуют стимуляции, поскольку термопара будет самостоятельно создавать выходное напряжение.

Иногда для измерения температуры можно использовать вольтметры, но обычно эта задача делегируется специализированным приборам, которые стимулируют датчик зонда (при необходимости), измеряют выходное напряжение зонда и преобразуют напряжение в единицы температуры.

Демодуляторные зонды

Для измерения или отображения модулирующей формы волны модулированного высокочастотного сигнала, например, амплитудно-модулированного радиосигнала, можно использовать зонд, оснащенный простым диодным демодулятором . Зонд будет выводить модулирующую форму волны без высокочастотной несущей .

Смотрите также

Логические пробники

Логический пробник используется для наблюдения за цифровыми сигналами .

Ссылки

  1. ^ Wedlock, Bruce D.; Roberge, James K. (1969), Электронные компоненты и измерения , Prentice-Hall, Bibcode : 1969ecm..book.....W, ISBN 0-13-250464-2
  2. US 2883619, Коббе, Джон Р. и Политс, Уильям Дж., «Электрический зонд», опубликовано 21 апреля 1959 г. 
  3. ^ Tektronix 1983, стр. 426; Tek заявляет о наличии резистивного коаксиального кабеля на частоте 300 МГц при емкости 30 пФ на метр; схема имеет 5 регулировок.
  4. ^ US 3532982, Зейдлхак, Дональд Ф. и Уайт, Ричард К., «Концевая схема линии передачи», опубликовано 1970-10-06 
  5. ^ Форд, Дуг (октябрь 2009 г.), «Тайный мир осциллографических зондов» (PDF) , Silicon Chip , Silicon Chip Publications: 16–23
  6. Уэдлок и Роберж 1969, стр. 150–152.
  7. ^ Руководства по пробникам Tektronix, показывающие спад импеданса пробника на 6 дБ/октаву. Частота излома, связанная с постоянной времени входа осциллографа. 1M 20 пФ составляет 20 мкс, что составляет 50 кР/с, что составляет 8 кГц.
  8. ^ Дуг Форд, «Тайный мир осциллографических зондов», журнал Silicon Chip , октябрь 2009 г., дата обращения 19 октября 2016 г.
  9. ^ P6139A 10X Пассивный зонд , Руководство по эксплуатации, Tektronix, nd, стр. 5, 063-0870-05
  10. ^ * Джонсон, Говард У.; Грэм, Мартин (1993), Высокоскоростное цифровое проектирование: Справочник черной магии , Prentice-Hall, стр. 98, ISBN 978-0-13-395724-2
  11. ^ Уильямс, Джим ; Биби, Дэвид (январь 2009 г.), Сбои в работе импульсных регуляторов, вызванные временем включения диода: никогда не было столько проблем у стольких людей с таким малым количеством клемм (PDF) , Заметки по применению, Линейная технология, Приложение C: О зондах Z 0 , AN122f, Если R1 равно 450 Ом, получается 10-кратное затухание и входное сопротивление 500 Ом. R1 в 4950 Ом вызывает 100-кратное затухание при входном сопротивлении 5 кОм. Линия 50 Ом теоретически представляет собой среду передачи без искажений. Кажущаяся простота, по-видимому, допускает конструкцию «сделай сам», но оставшиеся цифры этого раздела демонстрируют необходимость осторожности.
  12. ^ «Решения Tektronix для испытаний и измерений».
  13. ^ «Преимущества резистивного зонда».
  14. ^ Уильямс 1991. Использование зондов, стр. 8–10; Приложение A: ABCs of probes, стр. 69–81, Tektronix. Приложение E: Сверхбыстрый зонд с высоким импедансом, стр. 96–97, описывает активный зонд с полосой пропускания 58 МГц.
  15. ^ "Active FET Probes | Tektronix". Архивировано из оригинала 2012-06-06 . Получено 2012-05-02 .
  16. ^ Семинар по проектированию Tektronix, 27 октября 2009 г. Паяльный зонд Tektronix P75TRLST для MSO70000. Кроме того, осциллограф компенсирует неизбежные потери и групповую задержку в кабеле.

Внешние ссылки