Mikä on oskilloskoopin aktiivisten koettimien vaikutus mittauksiin?
Vahvistimen edessä oleva liitäntäosa on hallitsemattoman impedanssin liitäntälinjan osa, jossa on paljon vastaavaa kapasitanssia ja vastaavaa induktanssia, jolla on suuri vaikutus järjestelmän kaistanleveyteen, tuloimpedanssiin korkeilla taajuuksilla ja taajuusvasteen ominaisuuksiin; vahvistimen takaosassa on yleensä 50 Ω siirtojohto, jolla on ohjattu impedanssi ja jolla on vähemmän vaikutusta järjestelmän kaistanleveyteen.
Helpoin tapa vähentää johtimien vaikutusta järjestelmän kaistanleveyteen on lyhentää anturin ja DUT:n välisen yhteysjohdon pituutta. Esimerkki tästä on esitetty alla olevassa kaaviossa, jossa testissä käytettiin 2 GHz:n yksipäistä aktiivista koetinta. Järjestelmän kaistanleveys on erilainen käytettäessä erilaisia liitäntätarvikkeita, mitä lyhyempiä etupään lisävarusteita käytetään, sitä suurempi on järjestelmän kaistanleveys.
Käyttämällä näitä eri yhteyksiä samalle 1ns nousuaikasignaalille voidaan nähdä, että mitä lyhyempiä yhteyksiä käytetään, sitä suurempi on järjestelmän kaistanleveys ja sitä jyrkempi on mitattu nouseva reuna.
Kuitenkin joissakin tapauksissa käyttömukavuuden käyttämiseksi anturin vahvistimen on oltava tietyllä etäisyydellä testipisteestä, tämä liitäntäjohdon osa näytetään yleensä induktiivisena, jos tämän johdon aiheuttamaa induktiivista vaikutusta ei kompensoida. , tämä pitkän liitäntälinjan osa on erittäin helppo aiheuttaa signaalin värähtelyä. Seuraavat kaksi kaaviota esittävät 4 GHz:n yksipäisen aktiivisen anturin tulokset 2- tuuman pitkällä johdolla 500 MHz kellosignaalilla 100 ps:n nousuajalla. Vasemmalla olevassa kuvassa 2-tuuman pitkä johto ei täsmää, ja mitatussa kellosignaalissa on vakavia värähtelyjä ja vääristymiä; oikealla olevassa kuvassa 2-tuuman pitkän johdon lähde on sovitettu sopivalla vastuksella, ja signaalin värähtelyt ja vääristymät vähenevät merkittävästi.
Siksi koettimessa ja johdon pituutta ei voida lyhentää, sopivan vastuksen käyttö signaalinsovituksen lopun testipisteen lähellä voi parantaa lyijyn induktanssin vaikutusta, sovituksen koon erityistä käyttöä. vastuksen tulisi perustua johtimen pituuteen ja muihin simuloinnin ja laskennan ominaisuuksiin. Alla olevassa kuvassa on kaksi differentiaalijuottoa varten käytettyä differentiaalianturia ja pistetestianturia. Voidaan nähdä, että korkean taajuuden tapauksessa signaalimittauksen tarkkuuden parantamiseksi, jopa erittäin lyhyillä johtimilla, on tarpeen suorittaa sopiva sovitus. Yksi huomioitava asia vastusten sovituksesta on, että tämä sovitusvastus vain vähentää pitkien johtimien aiheuttamaa signaalin värähtelyä ja sillä on rajallinen parannus kaistanleveydessä; jos etupään johdin pituus on liian pitkä, järjestelmän kaistanleveys silti pienenee.
Kuten aiemmin mainittiin, aktiivisen anturin kaistanleveyden lisäämiseksi, suuren kaistanleveyden vahvistimen käytön lisäksi, on tarpeen minimoida kontrolloimattoman impedanssin siirtolinjan pituus testipisteestä mittapään vahvistimeen ja sovittaa vastus liitäntäjohdon etupäässä. Suuren kaistanleveyden vahvistimet vaativat kuitenkin monimutkaisen suojauksen, sovituksen ja tehonsyötön, eivätkä ne ole erityisen pieniä, mikä tekee niistä hankalia käyttää, jos ne on suunniteltu liian lähelle testipistettä. Sekä käytön helppouden että suuren mittauskaistanleveyden varmistamiseksi monet markkinoilla olevista suuren kaistanleveyden antureista ovat jaettu rakenne.
Tämän tyyppinen anturi koostuu kahdesta osasta, anturin vahvistimesta ja anturin etuosasta, jotka on yhdistetty 50Ω koaksiaaliliittimellä. Yleensä anturin vahvistimen etuosan impedanssi on hallitsematon, joten tämän osan pituudella on suuri vaikutus signaaliin, kun taas InfiniiMax-anturin etuosassa on vain lyhyt osa edessä (noin 5 mm). hallitsematon impedanssi, joka on hyvin lyhyt johto ja varmistaa siten suuren mittauskaistanleveyden; ja anturin etuosan takaosa (noin 10 cm) on 50 Ω koaksiaalinen siirtojohto, jolla on vain vähän vaikutusta järjestelmän kaistanleveyteen. Anturin etuosan takana oleva osa (n. 10 cm) on 50 Ω koaksiaalinen siirtojohto, jonka pituus ei juurikaan vaikuta järjestelmän kaistanleveyteen. Siksi tällä rakenteella voidaan toisaalta leventää anturin kaistanleveyttä, toisaalta anturin vahvistin voi olla kauempana testipisteestä, jolloin anturin etupään koko on pienempi ja siten helpompi. käyttää. Samaan aikaan tämän jaetun rakenteen ansiosta käyttäjät voivat kätevästi vaihtaa eri testietuja erilaisten testaustarpeiden mukaan, kuten pistemittaus, hitsaus, tunkit ja niin edelleen.
