Apa pengaruh probe aktif osiloskop terhadap pengukuran?
Bagian sambungan di depan amplifier merupakan bagian jalur sambungan impedansi yang tidak terkendali dengan banyak kapasitansi ekivalen dan induktansi ekivalen, yang berdampak besar pada bandwidth sistem, impedansi masukan pada frekuensi tinggi, dan karakteristik respons frekuensi; bagian belakang amplifier biasanya berupa saluran transmisi 50 Ω, yang memiliki impedansi terkontrol, dan memiliki dampak lebih kecil pada bandwidth sistem.
Cara termudah untuk mengurangi dampak lead pada bandwidth sistem adalah dengan memperpendek panjang jalur koneksi antara probe dan DUT. Contohnya ditunjukkan pada diagram di bawah, di mana probe aktif ujung tunggal 2GHz digunakan dalam pengujian. Bandwidth sistem berbeda bila menggunakan aksesori penghubung yang berbeda, semakin pendek aksesori front-end yang digunakan, semakin tinggi bandwidth sistem.
Dengan menggunakan koneksi yang berbeda ini untuk sinyal waktu naik 1ns yang sama, terlihat bahwa semakin pendek koneksi yang digunakan, semakin tinggi bandwidth sistem dan semakin curam tepi naik yang diukur.
Namun, dalam beberapa kasus, untuk kenyamanan penggunaan, penguat probe harus berada pada jarak tertentu dari titik uji. Bagian jalur sambungan ini biasanya ditampilkan sebagai induktif, jika efek induktif yang disebabkan oleh kabel ini tidak dikompensasi. , bagian jalur koneksi yang panjang ini sangat mudah menyebabkan osilasi sinyal. Dua grafik berikut menunjukkan hasil probe aktif berujung tunggal 4GHz dengan lead sepanjang 2-inci pada sinyal clock 500MHz dengan waktu naik 100ps. Pada gambar di sebelah kiri, kabel sepanjang 2-inci tidak cocok, dan sinyal jam yang diukur memiliki osilasi dan distorsi yang serius; pada gambar di sebelah kanan, sumber kabel sepanjang 2-inci dipasangkan dengan resistor yang sesuai, dan osilasi serta distorsi sinyal berkurang secara signifikan.
Oleh karena itu, dalam probe dan panjang kabel tidak dapat diperpendek, penggunaan resistor yang sesuai di dekat titik uji ujung pencocokan sinyal dapat meningkatkan dampak induktansi timah, penggunaan khusus dari ukuran pencocokan resistor harus didasarkan pada panjang kabel dan karakteristik simulasi dan perhitungan lainnya. Gambar di bawah menunjukkan dua probe diferensial yang digunakan untuk penyolderan diferensial dan probe uji titik. Dapat dilihat bahwa dalam kasus frekuensi tinggi, untuk meningkatkan ketepatan pengukuran sinyal, bahkan untuk sadapan yang sangat pendek, perlu dilakukan pencocokan yang sesuai. Satu hal yang perlu diperhatikan tentang pencocokan resistor adalah bahwa resistor pencocokan ini hanya mengurangi osilasi sinyal yang disebabkan oleh kabel yang panjang, dan memiliki peningkatan bandwidth yang terbatas; jika panjang kabel front-end terlalu panjang, bandwidth sistem akan tetap turun.
Seperti disebutkan sebelumnya, untuk meningkatkan bandwidth probe aktif, selain menggunakan penguat bandwidth tinggi, perlu untuk meminimalkan panjang saluran transmisi impedansi yang tidak terkontrol dari titik uji ke penguat probe, dan mencocokkan resistor di ujung depan jalur koneksi. Namun, amplifier bandwidth tinggi memerlukan pelindung, pencocokan, dan catu daya yang rumit, dan ukurannya tidak terlalu kecil, sehingga tidak nyaman untuk digunakan jika dirancang terlalu dekat dengan titik pengujian. Untuk memastikan kemudahan penggunaan dan bandwidth pengukuran yang tinggi, banyak probe bandwidth tinggi yang ada di pasaran saat ini memiliki struktur terpisah.
Probe jenis ini terdiri dari dua bagian, penguat probe dan bagian depan probe, yang dihubungkan dengan konektor koaksial 50Ω. Biasanya impedansi bagian depan penguat probe tidak terkontrol, sehingga panjang bagian ini berpengaruh besar terhadap sinyal, sedangkan bagian depan probe InfiniiMax hanya memiliki bagian pendek di depannya (sekitar 5mm atau lebih) yaitu impedansi yang tidak terkendali, yang merupakan kabel yang sangat pendek sehingga menjamin bandwidth pengukuran yang tinggi; dan bagian belakang bagian depan probe (sekitar 10cm) adalah saluran transmisi koaksial 50Ω, yang memiliki pengaruh kecil pada bandwidth sistem. Bagian di belakang bagian depan probe (kira-kira 10 cm) adalah saluran transmisi koaksial 50 Ω, yang panjangnya memiliki pengaruh kecil terhadap bandwidth sistem. Oleh karena itu, dengan struktur ini, di satu sisi, bandwidth probe dapat dibuat lebih lebar, di sisi lain, penguat probe dapat dijauhkan dari titik pengujian, sehingga ukuran ujung depan probe lebih kecil sehingga lebih mudah. menggunakan. Pada saat yang sama, struktur terpisah ini memudahkan pengguna untuk mengubah ujung depan pengujian yang berbeda sesuai dengan kebutuhan pengujian yang berbeda, seperti pengukuran titik, pengelasan, dongkrak, dan sebagainya.
