Compreender pontas de prova passivas para osciloscópios

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Compreender pontas de prova passivas para osciloscópios

Pontas de prova ativas versus pontas de prova passivas

As pontas de prova para osciloscópios podem ser divididas em duas categorias: pontas de prova ativase pontas de prova passivas. As pontas de prova passivas não possuem componentes ativos e, por isso, podem operar sem energia a partir do osciloscópio. Elas são extremamente comuns e um conjunto de pontas de prova passivas geralmente está incluído em todos os osciloscópios. Na verdade, as pontas de prova passivas frequentemente podem ser trocadas entre osciloscópios, mesmo entre osciloscópios de diferentes fabricantes, apesar de terem diferentes desempenhos e outras características.

Pontas de prova passivas têm custos relativamente baixos, principalmente quando comparadas às pontas de ativas e também mais robustas do que as pontas de prova ativas. Além disso, as pontas de prova passivas são muito fáceis de utilizar: sem configurações complicadas, basta conectar a ponta de prova ao osciloscópio, ligar o cabo à terra e começar a sondagem.

Atenuação de pontas de prova passivas

Pontas de prova 1x

Uma ponta de prova 1x simplesmente conecta o osciloscópio ao ponto de teste sem atenuação adicional. Isso significa que as pontas de prova 1x têm uma alta sensibilidade e permitem visualizar pequenos sinais mais facilmente. Portanto, uma ponta de prova 1x é útil quando o nível de sinal é baixo, menor do que 1 volt de pico a pico, por exemplo. Pontas de prova 1x têm uma baixa largura de banda, pois a capacitância de entrada do osciloscópio atua como um filtro passa-baixo. Em aplicativosde baixa frequência, isso pode ser uma vantagem, por exemplo, quando uma ponta de prova é usada para filtrar o ruído de alta frequência no sinal de baixa frequência medido.

Pontas de prova 10x

Dez pontas de prova – X são as pontas de prova "padrão" fornecidas com a maioria dos osciloscópios. Elas reduzem a amplitude de sinal em um fator de dez. Essa redução geralmente é efetuada ao incorporar um resistor de 9 megaohms na ponta da sonda que atua como um divisor de tensão. Esta atenuação adicional torna as pontas de prova 10x boas para medições de alta tensão. A atenuação adicionada também aumenta a impedância de entrada do osciloscópio em um fator de 10, portanto, pontas de prova 10x criam menos carga de circuito do que pontas de prova 1x. Uma vantagem adicional das pontas de prova 10x é que elas têm larguras de banda muito maior do que as pontas de prova 1x. A ponta da sonda em uma ponta de prova de 10x contém capacitância que ajuda a cancelar a capacitância de entrada inerente do osciloscópio. Isso é importante principalmente com sinais de medição com componentes de alta frequência como ondas quadradas e sinais pulsados.

Pontas de prova 1x

Pontas de prova 10x

Detecção automática de ponta de prova

Como o osciloscópio sabe se estamos usando uma ponta de prova 1x ou 10x? Em alguns casos, um osciloscópio pode detectar se uma ponta de prova é 1x ou 10x e ajustar automaticamente suas configurações. Isso é possível porque muitas pontas de prova 10x têm um pino de metal do lado do osciloscópio e, se ele entra em contato com um anel sensor na entrada do osciloscópio, o osciloscópio percebe que uma ponta de prova 10x está sendo usada.

Pontas de prova comutáveis

Algumas pontas de prova podem ser usadas tanto como pontas de prova 1x ou 10x, ao mover um interruptor na parte lateral. Elas são chamadas pontas de prova comutáveis. Ao usar uma ponta de prova comutável, certifique-se de ajustar as configurações do osciloscópio apropriadamente se a atenuação da ponta de prova não for detectada automaticamente.

Pontas de prova 10x com um pino de metal

Interruptor localizado na ponta de prova

Compensação de ponta de prova

A compensação de ponta de provaé importante sempre que pontas de prova forem usadas, e especialmente no caso de pontas de prova 10x. A compensação de ponta de prova é utilizada para fazer com que a capacitância de entrada inerente do osciloscópio corresponda à capacitância da ponta da sonda. É sempre útil compensar as pontas de prova passivas antes de utilizar, pois isso reduz imprecisões de amplitude e forma de pulso no sinal medido.

Resumo

  • As pontas de prova passivas são o tipo mais comum de pontas de prova de osciloscópios
  • Pontas de prova passivas têm baixo custo, são robustas e fáceis de utilizar em uma ampla variedade de aplicações
  • Os dois fatores de atenuação mais comuns são 1x e 10x
  • Pontas de prova 1x são boas para pequenos sinais, mas têm larguras de banda limitadas
  • Pontas de prova 10x são boas para sinais maiores, têm larguras de banda maiores e carregam menos o circuito em relação às pontas de prova 1x
  • Ao usar uma ponta de prova que atenue o sinal de entrada, é importante utilizar as configurações corretas no osciloscópio
  • Existem pontas de prova que podem ser alternadas entre 1x e 10x
  • Para obter bons resultados, é importante compensar adequadamente as pontas de prova

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