Oskilloskoopin passiivisten antureiden periaateanalyysi
Insinöörit käyttivät yleisesti 10 kertaa passiivisen jännitteen mittapäätä Rp (9MΩ) ja Cp sijaitsee anturin kärjessä, Rp anturin tuloimpedanssille, Cp anturin tulokapasitanssille, R1 (1MΩ) edustaa oskilloskoopin tuloimpedanssia, C1 oskilloskoopin tulokapasitanssi ja koaksiaalikaapelin vastaava kapasitanssi sekä arvojen yhdistelmän anturin kompensointikotelon kapasitanssi. Tarkka mittaus edellyttää, että kahden RC-aikavakion (RpCp ja R1C1) on oltava samat; mikä tahansa epätasapaino vääristää mitattua aaltomuotoa eikä koskaan aiheuta joidenkin parametrien, kuten nousuajan ja amplitudin, epätarkkoja mittauksia. Siksi oskilloskoopin toiminta on kalibroitava ennen mittausta mittaustulosten tarkkuuden varmistamiseksi. Anturin signaalimallista voidaan analysoida, että signaalin DC-mittauksessa tulokapasitanssit Cp ja C1 vastaavat avointa piiriä. Signaali jaetaan Rp:llä ja R1:llä, ja lopullinen oskilloskoopin tulo on: Vout=[R1/Rp+R1]*Vin=1/10*Vin
Oskilloskooppi Oskilloskoopin tulosignaali vaimennetaan 1/10:een mitattavasta tulosignaalista. korkeataajuisilla tulosignaaleilla kapasitiivisen reaktanssin vaikutus signaaliin on suurempi kuin impedanssi. Esimerkiksi tavallinen 1MΩ ~ 10pF passiivinen jänniteanturi, tulosignaalin taajuus 100MHz, tällä hetkellä anturin tulokapasitiivinen impedanssi Xc (Cp)=1 / (2 × π × f × C) {{7 }}Ω, kapasitiivinen impedanssi on paljon pienempi kuin anturin impedanssi 9MΩ, signaalivirta tulee enemmän matalaresistanssisen piirin antaman tulokapasitanssin kautta, 9MΩ:n korkearesistanssinen piiri vastaa ohitusta. Voidaan ymmärtää myös 159Ω ja 9MΩ rinnakkaiskytkennällä vastaavan 159Ω impedanssin jälkeen. Tällä hetkellä todellinen tulo oskilloskoopin signaalin amplitudiin (AC / korkea taajuus) määräytyy anturin tulokapasitanssin sekä silmukan kokonaiskapasitanssin suhteen, joka vastaa: Vout=[Cp/Cp+C1]*Vin
Tyypillisesti passiivisen anturin kaapelin kapasitiivinen kuorma on 8-10pF/jalka (1 jalka jalka=12 tuumaa tuumaa=0,3048 metriä metri) ja nousuaika 1,5 nS/jalka. 6 jalan kaapelissa on 60 pF kapasitanssi plus tyypillisen oskilloskoopin 20 pF tulokapasitanssi ja joitain hajakapasitanssia, noin 90 pF. Jännitejaon 1:10 mukaan anturin tulokapasitanssin tulee olla noin 10pF Vout/Vin=[10/10+90]=1/10 tulovaimennusominaisuuden täyttämiseksi kertoimella 10. Ottaen huomioon joidenkin virheiden anturin ja kaapelin kapasitanssin, tarve käyttää anturin kompensointikapasitanssilaatikkoa piirikompensoinnin suorittamiseen, virheen vuoksi passiivisen jännitteen anturin tulokapasitanssi on yleensä välillä 8 ~ 12pF . Tällä hetkellä valtavirran 10 kertaa passiivisen jännitemittapään syöttökuormamalli on yleensä syöttökapasitanssi 8~12pF, tuloresistanssi 9M ohmia.
