Перейти к содержанию

Как откалибровать щуп осциллографа?

Обновлено Редакция GAW

Щуп 10X — это делитель напряжения: резистор 9 МОм в щупе и вход осциллографа 1 МОм дают деление на 10. Чтобы деление было одинаковым и для медленных, и для быстрых составляющих сигнала, параллельно резисторам стоят ёмкости, и одну из них подстраивают под входную ёмкость осциллографа. Это и называют компенсацией щупа.

Что на экранеСостояние щупа (по Tektronix)Что делать
Плоская вершина, прямые углыскомпенсированничего
Пики сразу после фронтовперекомпенсированкрутить подстроечник, пока пики не уйдут
Скруглённые фронты, вершина набирается не сразунедокомпенсированкрутить в другую сторону

Порядок

  1. Включите на щупе режим 10X и установите такой же коэффициент на канале, если осциллограф не определяет его сам.
  2. Подключите щуп к выходу калибратора осциллографа (меандр около 1 кГц), землю — к его земляному выводу.
  3. Настройте развёртку на 2–3 периода и амплитуду на 2–6 делений, как советует Agilent для N2862A.
  4. Отвёрткой из комплекта (Tektronix советует немагнитную) вращайте подстроечник до плоской вершины без выбросов и скруглений.

Это низкочастотная компенсация. У части щупов есть ещё высокочастотные подстроечники: их настраивают по меандру 1 МГц с очень крутым фронтом, после низкочастотной. Tektronix для P6063B советует проверять её, если в сигнале есть составляющие выше 3 МГц; без генератора с быстрым фронтом её лучше не трогать.

LeCroy подчёркивает: компенсацию повторяют каждый раз, когда щуп подключают к другому осциллографу. Tektronix добавляет, что входы различаются даже между каналами одного прибора, и советует компенсировать щуп под тот канал, которым пользуетесь; при переходе на другой канал достаточно проверить меандр и подстроить, если вершина не плоская.

Теория — в термине «компенсация щупа осциллографа», режимы 1X и 10X — в термине «щуп осциллографа». О входном сопротивлении — в термине «входное сопротивление», о том, почему делитель с ёмкостями ведёт себя по-разному на разных частотах, — в термине «постоянная времени», о фронтах — в термине «время нарастания».

Похожие вопросы

Почему у щупа есть диапазон компенсации?

Подстроечник выравнивает делитель щупа под входную ёмкость конкретного осциллографа. У LeCroy PP023 диапазон 10–20 пФ, у Agilent N2862A — 5–30 пФ: если входная ёмкость осциллографа вне этого диапазона, плоскую вершину получить не удастся.

Нужно ли компенсировать щуп в режиме 1X?

Нет. В положении 1X делителя нет — щуп просто кабель, и подстроечник на форму сигнала не влияет. Компенсация относится к режиму 10X.

Что будет, если щуп не скомпенсирован?

Амплитуда быстрых сигналов будет неверной, фронты — с выбросом или затянуты. По словам Agilent, плохо скомпенсированный щуп вносит ошибку измерения, и её легко принять за свойство схемы.

Источники

  1. Teledyne LeCroy. PP023 Passive Probe Operator's Manual (928608-00 Rev A, July 2017) — щуп 10:1, 10 МОм, 10 пФ, 500 МГц, диапазон компенсации 10–20 пФ, для осциллографов со входом 1 МОм; Probe Compensation — компенсация нужна для точности амплитуды, подстраивает щуп под входную ёмкость осциллографа и выполняется каждый раз при подключении к другому осциллографу; низкочастотная — меандр 1 кГц или выход калибратора, подстроечник LF до плоской вершины; высокочастотная — меандр 1 МГц с фронтом меньше 0,7 нс
  2. Agilent Technologies. N2862A Passive Oscilloscope Probe, Data Sheet (5989-2228EN, 2005) — щуп 10:1, 150 МГц, 10 МОм при нагрузке 1 МОм, 12 пФ, диапазон компенсации 5–30 пФ; плохо скомпенсированный щуп вносит ошибку измерения; низкочастотную компенсацию делают раньше высокочастотной: меандр 1 кГц, 2–3 периода на 2–6 делениях, подстроечник — до самого плоского импульса; высокочастотная — генератор 10 кГц…1 МГц на нагрузке 50 Ом
  3. Tektronix. P6063B Passive Probe Instruction Manual (062-2928-01) — щуп 1X/10X для осциллографов с входом 1 МОм и ёмкостью 15–24 пФ; в режиме 10X сигнал проходит через резистор щупа 9 МОм; высокочастотную компенсацию проверяют, если сигнал содержит составляющие выше 3 МГц
  4. Tektronix. ABCs of Probes, Primer (60W-6053-8, 2004) — разд. Some Probing Tips — входы различаются от осциллографа к осциллографу и между каналами одного прибора; щуп подключают к выходу компенсации на передней панели и немагнитным инструментом добиваются плоских вершин без выброса и скругления; рис. 1-11 — перекомпенсированный, недокомпенсированный и правильно скомпенсированный щуп; разд. о характеристиках — сильно перекомпенсированный щуп даёт пики сразу после фронтов

Нашли ошибку?

Смотрите также