Understanding passive oscilloscope probes

Ослабление пассивного пробника

Пробники с коэффициентом ослабления 1x

Пробник с коэффициентом ослабления 1x просто соединяет осциллограф с контрольной точкой, не внося дополнительного ослабления. Это означает, что такие пробники обладают высокой чувствительностью и лучше видят слабые сигналы. Таким образом, пробник с коэффициентом ослабления 1x полезен при низком уровне сигнала, например, с размахом напряжения менее 1 В. Пробники с коэффициентом ослабления 1x имеют низкочастотную полосу пропускания, поскольку входная емкость осциллографа действует как фильтр нижних частот. В низкочастотных вариантах применения, например когда пробник используется для фильтрации высокочастотного шума в измеряемом низкочастотном сигнале, это может рассматриваться как преимущество.

Пробники с коэффициентом ослабления 10x

Пробники с 10-кратным коэффициентом ослабления являются «стандартными» пробниками, поставляемыми с большинством осциллографов. Они уменьшают амплитуду сигнала в десять раз. Как правило, ослабление достигается за счет включения в наконечник пробника резистора с сопротивлением 9 МОм, который образует делитель напряжения. Дополнительное ослабление делает такие пробники подходящими для измерения высокого напряжения. Дополнительное ослабление также увеличивает входное сопротивление осциллографа в 10 раз, поэтому пробники с коэффициентом ослабления 10x создают меньшую нагрузку на цепь, чем пробники с коэффициентом ослабления 1x. Еще одно преимущество пробников с коэффициентом ослабления 10x состоит в том, что они имеют гораздо более широкую полосу пропускания, чем пробники с коэффициентом ослабления 1x. Наконечник пробника с коэффициентом ослабления 10x содержит емкость, которая помогает компенсировать внутреннюю входную емкость осциллографа. Это особенно важно при измерении сигналов с высокочастотными составляющими, таких как прямоугольные и импульсные сигналы.

Автоматическое обнаружение пробника

Как осциллограф узнает, что мы используем пробник с коэффициентом ослабления 1x или 10x? В некоторых случаях осциллограф способен определить, является ли подключенный пробник пробником с коэффициентом ослабления 1x или 10x, и автоматически настроить его параметры. Это возможно, потому что многие пробники с коэффициентом ослабления 10x имеют металлический штыревой контакт со стороны разъема подключения к осциллографу, и если этот контакт касается чувствительного кольца на входе осциллографа, осциллограф «понимает», что используется пробник с коэффициентом ослабления 10x.

Переключаемые пробники

Некоторые пробники можно использовать как в режиме 1x, так и в режиме 10x, перемещая боковой переключатель. Такие пробники называются переключаемыми. При использовании переключаемого пробника необходимо соответствующим образом отрегулировать настройки осциллографа, если ослабление пробника не определяется автоматически.

Компенсация пробников

При использовании пробников, особенно пробников с коэффициентом ослабления 10x, возникает вопрос о компенсации их влияния. Процедура компенсации пробника используется для согласования собственной входной емкости осциллографа с емкостью в наконечнике пробника. Рекомендуется выполнять компенсацию пассивных пробников перед их использованием, поскольку это снизит погрешности отображения амплитуды и формы импульса в измеряемом сигнале.