Apa yang perlu saya ketahui tentang probe osiloskop?

Saya telah menemukan osiloskop Hitachi V-355, dan seorang teman yang bersedia memberi saya kesepakatan jika saya menginginkannya. Sayangnya, tidak ada probe yang menyertainya. Saya sedang mencari probe, hanya untuk mengetahui bahwa itu mahal (entah itu murah atau murah), dan saya tidak dapat menemukan pinjaman apa pun.

Jadi inilah pemikiran saya: Saya punya satu ton uji coba dari, katakanlah, multimeter saya. Saya memiliki kabel patch yang stabil di setiap kemungkinan steker pisang / klip buaya / konfigurasi klip pegas mungkin. Saya juga memiliki seluruh kekacauan konektor dan adaptor BNC dalam kit perbaikan kabel video saya.

Jadi inilah pertanyaan saya: Bisakah saya menyolder kabel klip buaya ke konektor BNC dan memiliki probe osiloskop? Atau adakah sesuatu yang istimewa yang terjadi di dalam penyelidikan yang membuat mereka berharga $ 50,00?

Jika yang terakhir, dan saya akhirnya menggigit peluru dan mendapatkan probe osiloskop yang nyata, jujur, dan benar, apa sajakah hal yang perlu saya ketahui saat berbelanja?

Probe osiloskop bukan hanya potongan kawat dengan ujung runcing yang melekat padanya. Probe khas akan di samping tongkat runcing dan klip buaya memiliki sirkuit atenuasi input dan sirkuit pencocokan impedansi di dalamnya.

Pada dasarnya front-end input osiloskop memiliki kapasitansi internal dan hambatan internal sendiri. Untuk mencegah distorsi sinyal, kapasitansi probe harus sesuai dengan kapasitansi ruang lingkup. Jika tidak cocok, Anda akan mendapatkan overshooting atau undershooting. Kebanyakan cakupan memiliki di depan mereka sebuah konektor kompensasi probe yang menyediakan sinyal uji yang dapat digunakan untuk menyetel kapasitansi probe. Inilah gambar efeknya:

Resistansi probe menyediakan redaman input dan bekerja bersama dengan resistansi input osiloskop. Probe 1x / 10x biasa akan memiliki saklar yang menyisipkan apa yang biasanya berupa resistor secara seri dengan sinyal. Dalam cakupan, biasanya ada resistor untuk atenuasi input. Dalam mode 1x, Anda hanya memiliki resistor itu, sedangkan dalam mode 10x, kedua resistor memberikan redaman .$9 \mbox{ } M \Omega$$1 \mbox{ } M \Omega$$10 \mbox{ } M \Omega$

Sejalan dengan resistansi input probe Anda memiliki kapasitor kompensasi. Saat membeli sebuah probe, Anda harus memperhatikan bahwa nilai kapasitor dapat cocok dengan nilai kapasitansi input lingkup.

Bagian penting lainnya dari probe adalah kapasitansi ujung. Ini dimodelkan sebagai kapasitor secara paralel dengan sinyal. Tujuannya adalah untuk memperlambat waktu naiknya sinyal yang masuk ke probe, yang secara umum dianggap sebagai efek negatif. Kapasitansi tip mungkin tidak akan terlalu penting untuk ruang lingkup seperti yang Anda pertimbangkan, tetapi untuk frekuensi yang lebih tinggi, ini dapat menyebabkan masalah ketika pengukuran waktu kenaikan yang akurat diperlukan.

Beberapa probe memiliki apa yang disebut kompensasi frekuensi tinggi juga. Anda mungkin tidak ingin membayar penyelidikan seperti itu, tetapi saya hanya akan menyebutkannya untuk kelengkapan. Bagian kompensasi frekuensi tinggi biasanya akan berada di konektor kabel BNC dari probe dan terdiri dari koneksi seri resistor dan kapasitor variabel yang ditempatkan sejajar dengan jalur sinyal. Ini digunakan untuk memperbaiki masalah dengan peningkatan impedansi dengan frekuensi karena induktansi kabel. Pada dasarnya impedansi akan berkurang kurang lebih secara linear dengan frekuensi sampai kita mencapai frekuensi resonansi probe. Setelah itu, akan meningkat. Sistem kompensasi digunakan untuk memindahkan titik frekuensi resonansi dari rentang frekuensi yang kami tertarik menggunakan lingkupnya.

Akhirnya, ada buku gratis yang tersedia dari Tektronix (jika Anda ingin memberi mereka alamat email Anda) yang menjelaskan bagaimana probe bekerja dengan sangat rinci. Ini disebut ABC probe dan saat ini tersedia dari sini .

Apa terlalu mahal

Saya sudah memiliki pengalaman luar biasa dengan probe osiloskop dealextreme $ 12 yang sangat murah :

Mereka tampaknya hampir identik dengan probe yang datang dengan cakupan Owon Digital, dan seharga $ 12, mereka praktis sekali pakai. Awalnya saya membeli sepasang karena penasaran, dan mereka cukup baik sehingga saya telah membeli dua pasangan tambahan. Membujuk sangat bagus dan lembut dan fleksibel, dan mereka baik hingga setidaknya 10 Mhz (saya tidak memiliki generator sinyal lebih cepat saat ini), dari pengujian saya.

Dealextreme juga memiliki banyak probe ruang lingkup lain, dari berbagai peringkat kecepatan, dll ...

Halaman ini memiliki beberapa informasi tentang apa yang masuk ke probe tuning osiloskop dan menyediakan model sederhana penyelidikan. Bahkan dengan probe pasif top-end mereka perlu dikalibrasi untuk mencocokkan ujung depan analog dari ruang lingkup yang diberikan. Kalau tidak, Anda akan mendapatkan efek atenuasi / overshoot yang aneh.

Sebagai catatan, lead yang tidak terlindung lama akan berfungsi sebagai antena dan mengambil noise EMI dari lingkungan. Anda ingin lead Anda pendek untuk memberikan respons frekuensi tinggi terbaik.

Anda juga bisa mendapatkan probe 35 MHz dengan harga di bawah $ 50. Probe TPI 60 MHz ini adalah ~ $ 35.

Anda juga dapat mencoba keberuntungan Anda di Ebay , meskipun saya akan sangat berhati-hati terhadap sesuatu yang terlihat terlalu bagus untuk menjadi kenyataan.

Gunakan hanya untuk sinyal, jangan sebagai kabel listrik. Kabel sentral sangat tipis untuk menjaga kapasitansi rendah (*), dan terlalu banyak arus dapat membakarnya.

(*) Kapasitansi kabel coax ditentukan oleh rasio diameter dalam / luar.

Anda dapat menyolder klip buaya ke konektor BNC dan mendapatkan "probe" yang berfungsi pada frekuensi rendah. Namun, itu tidak akan berfungsi dengan baik pada frekuensi tinggi. Jika Anda ingin mengerti mengapa, saya sarankan Anda membaca Bagaimana arus tahu berapa banyak yang mengalir, sebelum melihat resistor?

Probe yang akan bekerja cukup baik untuk penggunaan hobi hingga 35 MHz (batas cakupan itu, tampaknya) dapat dimiliki dengan baik di bawah $ 50. Coba MPJA . Saya sudah memiliki sepasang probe 40 MHz mereka selama bertahun-tahun, dan mereka bekerja setidaknya serta jangkauan 30 MHz murah saya.

Sepertinya banyak informasi yang mengecewakan di sini. Saya akan mengatakan - jika Anda berani, bangun saja. ini adalah cara yang bagus untuk mempelajari cara kerja berbagai hal, dan metode yang bagus untuk menemukan keseimbangan yang tepat antara "murah" dan "berguna".

Apa pun yang dikatakan, konektor BNC dengan dua kaki membujuk dan beberapa konektor AKAN bekerja. Mungkin tidak ideal pada frekuensi tinggi, mungkin membasahi tepi sinyal yang berubah cepat, memuat beberapa jenis impedansi super tinggi / sirkuit sinyal rendah mungkin jauh dari optimal - tetapi IT IS akan bekerja. Jika pada akhirnya Anda menemukan bahwa peralatan buatan rumah semacam itu membatasi apa pun yang Anda lakukan - maka belilah salah satu dari rak itu atau buat yang lebih baik sendiri.

Anda tidak akan membunuh apa pun, Anda mungkin hanya mendapatkan pengukuran yang kurang sempurna.

Saya memiliki setidaknya empat probe pabrik di lab saya, tetapi begitu saya kehabisan ini seperti yang diperlukan untuk menghubungkan juga sumber pemicu dan generator bentuk gelombang. Sangat buruk. Jadi saya telah mengambil basis antena UHF lama dan memangkas BNC bersama dengan beberapa kaki kabel. Awalnya saya telah menggunakan ini untuk keluaran generator saja dan pada 20 Mhz itu baik-baik saja. Kemudian, bagaimanapun, saya telah menggunakan ini sebagai probe input lingkup dan itu bekerja dengan sangat baik meskipun kabel RG58 generik digunakan untuk itu - sinyal gelombang persegi memiliki tepi naik / turun sedikit lebih "bulat" daripada yang saya harapkan, tetapi tidak ada yang tragis juga.

Ini dia PDF yang bagus dari Agilent PDF yang bagus dari Keysight dengan informasi tentang probe.

Atau adakah sesuatu yang istimewa yang terjadi di dalam penyelidikan yang membuat mereka biayanya $ 50,00?

Tentu ada, lihat probe ZS2500 ini dari LeCroy dengan harga $ 7.160,40. Anda membayar semua nilai ini untuk dapat melihat sinyal kecepatan tinggi dengan kesetiaan, dan tanpa memodifikasi terlalu banyak karakteristik rangkaian yang diukur.

Anda tidak perlu sesuatu yang mewah saat bekerja pada frekuensi rendah dan tegangan rendah. Saya mulai menggunakan kawat sederhana dengan ujung dilucuti dan menancapkannya ke input aksial pusat, dan kawat buaya tunggal sebagai tanah saya di aksial luar. Berfungsi bagus ketika menganalisis logika ASM. Saya melakukan hal yang sama dengan stasiun multimeter, tapi pastikan Anda tidak mengukur sesuatu yang bertegangan tinggi dan / atau arus listrik tinggi, atau Anda akan membakar lebih dari sekadar ujung jari dan kawat Anda.

Jika Anda seorang pemula yang benar-benar tidak mengambil risiko, pastikan Anda mempelajari dasar-dasar dan bahaya, di bawah pengawasan, sebelum Anda mulai meretas solusi rendah anggaran Anda sendiri.