Aký vplyv majú aktívne sondy osciloskopu na merania?
Sekcia pripojenia pred zosilňovačom je časť prepojovacieho vedenia s neriadenou impedanciou s veľkou ekvivalentnou kapacitou a ekvivalentnou indukčnosťou, čo má veľký vplyv na šírku pásma systému, vstupnú impedanciu pri vysokých frekvenciách a charakteristiky frekvenčnej odozvy; zadná časť zosilňovača je zvyčajne 50 Ω prenosová linka, ktorá má riadenú impedanciu a má menší vplyv na šírku pásma systému.
Najjednoduchší spôsob, ako znížiť vplyv vodičov na šírku pásma systému, je skrátiť dĺžku spojovacieho vedenia medzi sondou a DUT. Príklad toho je znázornený na obrázku nižšie, kde bola v teste použitá 2GHz jednokoncová aktívna sonda. Šírka pásma systému je odlišná pri použití rôznych spojovacích doplnkov, čím kratšie je použité front-end príslušenstvo, tým väčšia je šírka pásma systému.
Použitím týchto rôznych spojení pre rovnaký signál 1ns doby nábehu je možné vidieť, že čím kratšie sú použité spojenia, tým väčšia je šírka pásma systému a tým strmšia je meraná stúpajúca hrana.
Avšak v niektorých prípadoch, aby bolo možné využiť pohodlie zosilňovača sondy, musí byť v určitej vzdialenosti od testovacieho bodu, táto časť spojovacieho vedenia sa zvyčajne zobrazuje ako indukčná, ak indukčný efekt spôsobený týmto vedením nie je kompenzovaný , tento úsek dlhého spojovacieho vedenia veľmi ľahko spôsobí osciláciu signálu. Nasledujúce dva grafy znázorňujú výsledky 4GHz jednokoncovej aktívnej sondy s 2- palcom dlhým vedením na 500MHz hodinovom signáli s dobou nábehu 100ps. Na obrázku vľavo sa 2-palcový vodič nezhoduje a meraný hodinový signál má vážne oscilácie a skreslenia; na obrázku vpravo je zdroj 2- palca dlhého vedenia prispôsobený vhodnému odporu a oscilácie a skreslenia signálu sú výrazne znížené.
Preto v sonde a dĺžka vedenia nemôže byť skrátená, použitie vhodného odporu v blízkosti testovacieho bodu konca signálu prispôsobenia môže zlepšiť vplyv indukčnosti vedenia, špecifické použitie veľkosti prispôsobenia odpor by mal byť založený na dĺžke vedenia a iných charakteristikách simulácie a výpočtu. Obrázok nižšie zobrazuje dve diferenciálne sondy používané na diferenciálne spájkovanie a bodové testovacie sondy. Je vidieť, že v prípade vysokej frekvencie, aby sa zlepšila vernosť merania signálu, aj pre veľmi krátke vedenia, je potrebné vykonať vhodné prispôsobenie. Jedna vec, ktorú je potrebné poznamenať o prispôsobovaní odporu je, že tento prispôsobovací odpor iba znižuje osciláciu signálu spôsobenú dlhými vodičmi a má obmedzené zlepšenie šírky pásma; ak je dĺžka predného vedenia príliš dlhá, šírka pásma systému bude stále klesať.
Ako už bolo spomenuté vyššie, na zvýšenie šírky pásma aktívnej sondy je okrem použitia zosilňovača s veľkou šírkou pásma potrebné minimalizovať dĺžku prenosovej linky nekontrolovanej impedancie od testovacieho bodu k zosilňovaču sondy a prispôsobiť odpor na predný koniec spojovacej linky. Zosilňovače s veľkou šírkou pásma však vyžadujú zložité tienenie, prispôsobenie a napájanie a nie sú zvlášť malé, takže ich použitie je nepohodlné, ak sú navrhnuté príliš blízko k testovaciemu bodu. Aby sa zabezpečilo jednoduché použitie a veľká šírka pásma, mnohé sondy s veľkou šírkou pásma na dnešnom trhu majú rozdelenú štruktúru.
Tento typ sondy sa skladá z dvoch častí, zosilňovača sondy a prednej časti sondy, ktoré sú spojené 50Ω koaxiálnym konektorom. Zvyčajne je impedancia prednej časti zosilňovača sondy nekontrolovaná, takže dĺžka tejto časti má veľký vplyv na signál, zatiaľ čo predná časť sondy InfiniiMax má vpredu iba krátku časť (asi 5 mm), tj. nekontrolovaná impedancia, ktorá je veľmi krátkym vedením a tým zabezpečuje veľkú šírku meracieho pásma; a zadná časť prednej časti sondy (asi 10 cm) je 50Ω koaxiálne prenosové vedenie, ktoré má malý vplyv na šírku pásma systému. Časť za prednou časťou sondy (cca 10 cm) je 50 Ω koaxiálne prenosové vedenie, ktorého dĺžka má malý vplyv na šírku pásma systému. Preto s touto štruktúrou môže byť na jednej strane šírka pásma sondy širšia, na druhej strane môže byť zosilňovač sondy ďalej od testovacieho bodu, takže veľkosť predného konca sondy je menšia a tým jednoduchšia. použit. Táto rozdelená štruktúra zároveň umožňuje používateľom meniť rôzne testovacie predné konce podľa rôznych testovacích potrieb, ako je bodové meranie, zváranie, zdviháky atď.
