R&S®Essentials | Digital oscilloscope and probe fundamentals
모든 오실로스코프는 입력 저항과 평행한 일정량의 고유 커패시턴스를 갖습니다. 일반적으로 이러한 커패시턴스는 피코패럿(picofarad, pF)의 10s를 약간 웃도는 수준입니다. DC를 측정할 때는 이것이 문제가 되지 않습니다. 하지만 AC를 측정할 때는 주파수가 증가하면 입력 커패시턴스가 저역 통과 필터 역할을 하기 때문에 DC를 측정할 때보다 중요성이 커지게 됩니다.
모든 오실로스코프는 입력 저항과 평행한 일정량의 고유 커패시턴스를 갖습니다. 일반적으로 이러한 커패시턴스는 수십 피코패럿(picofarad, pF) 정도로 낮은 수준입니다. DC를 측정할 때는 이것이 문제가 되지 않습니다. 하지만 AC를 측정할 때는 주파수가 증가하면 입력 커패시턴스가 저역 통과 필터 역할을 하기 때문에 DC를 측정할 때보다 중요성이 커지게 됩니다.
프로브 보정이란 스코프의 고유 입력 커패시턴스의 영향을 보상하기 위해 프로브 커패시턴스를 조정하는 프로세스를 말합니다. 측정 결과에서 가능한 최선의 정확도 또는 선형성을 확보하려면 프로브의 적절한 보정이 필수적입니다.
올바른 프로브 보정이 이루어지지 않으면 두 가지 유형의 측정 오류가 발생하게 됩니다. 첫째는 부정확한 진폭입니다. 올바르게 보정된 프로브를 사용하여 얻은 측정값과 부족하게 또는 과도하게 보정된 프로브를 사용하여 얻은 측정값을 비교하면 낮은 주파수에서도 상당한 진폭 변동이 있는 것을 발견할 수 있습니다.
부적절한 프로브 보정이 야기하는 두 번째 문제는 왜곡된 파형, 더 정확하게 표현하자면 펄스 신호의 상승 및 하강 시간 변화입니다. 주파수가 상승할수록 이러한 부정확성이 증가한다는 사실을 염두에 두어야 합니다.
프로브는 처음 사용하기 전 또는 중요한 측정을 하기 전에 반드시 보정을 해야 합니다. 스코프가 달라지면 입력 커패시턴스도 달라지게 되므로 프로브가 스코프를 따라 이동할 때마다 보정이 이루어져야 합니다. 동일한 스코프 내의 포트 간 이동은 일반적으로 프로브 보정을 필요로하지 않습니다. 하지만 주파수 신호가 높아질수록 프로브 보정 중요성도 커지게 됩니다.
거의 모든 스코프는 일반적으로 1,000 Hz 주파수에서 작동하는 내장형 Square wave 발생기를 갖고 있습니다. 보통 "프로브 보정"이라고 부르며, 그리고/또는 Square wave 및 접지 기호로 표시되어 있습니다.
프로브 팁이 Square wave 소스에 연결되고 프로브 접지 리드는 접지로 연결됩니다.
프로브 팁이 Square wave 소스에 연결되고 프로브 접지 리드는 접지로 연결됩니다.
그리고 비전도성 스크루드라이버 등 도구를 사용하여 Square wave 보정 신호가 직사각형으로 표시될 때까지 커패시턴스를 조정합니다.
보정 신호가 궁극적으로 수평을 이룰 때 프로브가 올바르게 보정됩니다.
그리고 비전도성 스크루드라이버 등 도구를 사용하여 Square wave 보정 신호가 직사각형으로 표시될 때까지 커패시턴스를 조정합니다.
보정 신호가 궁극적으로 수평을 이룰 때 프로브가 올바르게 보정됩니다. 과도하게 보정된 프로브는 신호의 리딩 에지(leading edge)에서 오버슈트(overshoot)를 생성하며, 프로브 보정이 충분하지 않으면 리딩 에지에서 언더슈트(undershoot)가 생성됩니다.
과도하게 또는 부족하게 보정된 프로브의 경우, 파형이 균형 잡힌 정사각형 에지를 가질 때까지 보정 커패시터(capacitor)가 조정됩니다. 이 과정은 일반적으로 미세한 회전으로 완료됩니다.
사각파 또는 직사각파는 고주파와 저주파 컴포넌트를 모두 갖기 때문에 사각파와 직사각파 모두 프로브 보정에 사용됩니다.
프로브 보정 예시
요약
오실로스코프 측정과 관련한 문의 사항 또는 어려움이 있다면, 언제든 로데슈바르즈에 문의하세요!
