Основные сведения о компенсации пробников

Что такое компенсация пробника?

Компенсация пробника представляет собой процедуру подстройки емкости пробника в целях компенсации влияния собственной входной емкости осциллографа. Правильная компенсация пробников необходима для обеспечения максимально возможной точности или линейности результатов измерения.

Почему необходимо компенсировать влияние пробников?

Плохо скомпенсированный пробник приводит к появлению погрешностей измерения двух основных типов. Первый тип связан с неправильным отображением амплитуд. Сравнение измерения, выполненного с помощью правильно скомпенсированного пробника, с измерениями с недокомпенсированным или перекомпенсированным пробником показывает значительные колебания амплитуды даже на низких частотах.

Вторым следствием неправильной компенсации пробника являются искаженные формы сигналов, а точнее изменения времен нарастания и спада импульсных сигналов. Важно помнить, что с ростом частоты эти погрешности будут увеличиваться.

Когда следует выполнять компенсацию пробника?

Перед первым использованием или перед выполнением каких-либо важных измерений необходимо выполнить компенсацию пробников. Поскольку разные осциллографы обладают разными входными емкостями, всякий раз, когда пробник подключается к другому осциллографу, необходимо выполнять процедуру его компенсации. Переключение между портами одного и того же осциллографа обычно не требует компенсации. Однако с повышением частоты сигнала компенсация пробника приобретает все более важное значение.

Как компенсируется влияние пробников?

Практически все осциллографы оснащены встроенным генератором прямоугольных сигналов, работающим, как правило, на частоте 1000 Гц. Его выход обычно обозначается маркировкой вида «компенсация пробника» и/или обозначается прямоугольной волной и символом заземления.
Наконечник пробника подключается к источнику прямоугольного сигнала, а провод заземления пробника к заземляющему контакту.

Затем с помощью непроводящей отвертки или соответствующего инструмента емкость регулируется таким образом, чтобы прямоугольный сигнал компенсации стал настолько близким к прямоугольной форме, насколько это возможно.
Пробник считается правильно скомпенсированным, если вершины сигнала компенсации практически горизонтальны. Пробники с избыточной компенсацией (перекомпенсированные) создают положительный выброс по переднему фронту сигнала, а пробники с недостаточной компенсацией (недокомпенсированные) вызывают отрицательный выброс по переднему фронту.
В случае пробников с избыточной или недостаточной компенсацией компенсационный конденсатор регулируется до тех пор, пока сигнал не будет иметь четкие прямоугольные фронты. Обычно для этого требуется лишь слегка повернуть регулятор.
Обратите внимание, что для компенсации пробника используются квадратные или прямоугольные сигналы, потому что они состоят как из высокочастотных, так и из низкочастотных составляющих.