Est-il déjà judicieux d'utiliser une entrée 50Ω avec une sonde de portée 10X?

Je suis au point de mon apprentissage où l'on découvre que la configuration de mesure pour un oscilloscope à fréquences RF est un peu plus complexe que je ne le pensais :)

• Je vois l'importance de considérer l'entrée sonde + oscilloscope comme un circuit / schéma qui lui est propre.

• Je comprends que et forment un diviseur capacitif qui domine lorsque les fréquences entrent dans la gamme MHz et même un peu en dessous.$C_p$$C_{in}$

• Je comprends que l'utilisation de nattes moulues constitue une invitation directe pour le diable à entrer et à vous mentir jusqu'à ce que vous deveniez fou. Une autre connexion à la terre, ayant une taille de boucle mesurée en millimètres, est essentielle.

• Je comprends que l'impédance caractéristique du câble coaxial reliant la sonde à l'oscilloscope est de 50 Ω. De plus, je comprends que lorsque l'impédance d'entrée de l'oscilloscope n'est pas de 50 Ω, une partie du signal est réfléchie, mais je suppose que je suis un peu flou sur ce bit car cela ne semble généralement pas être un problème.

Jusqu'à présent, dans mon exploration de la mise en place d'un amateur avec sonde, j'ai fait des mesures de courant en soudant le câble coaxial directement à une résistance 1Ω et en le plaçant dans le chemin du courant; il y avait de l'ordre de 100mA crête dans ce circuit de convertisseur élévateur auto-oscillant, mais il avait une forme d'onde suffisamment complexe pour être à la fois intéressante et instructive. C'était un gâchis bruyant et épineux sans la terminaison d'intercommunication 50Ω, mais il est devenu vraiment propre avec. Je pense que ce dernier était la "vraie" forme d'onde, mais n'a aucune preuve corroborante jusqu'à présent. C'était vraiment plus agréable à regarder :)

Je vois donc clairement l'avantage d'utiliser un chemin de signal de 50 Ω (je crois que je le suis quand même :). Mais bien sûr, toutes les situations ne sont pas à très faible impédance comme celle-ci, donc on se demande s'il y a de la place pour une entrée de 50 ohms dans des situations où l'on pourrait préférer ne pas trop charger le circuit.

En y réfléchissant bien, je suis enclin à croire que l'utilisation d'une entrée de 50 Ω (traversée ou intégrée) avec une sonde 10X équivaut à créer une sonde d'un demi-million de X à DC, ce qui ne serait bien sûr pas très utile .

Y a-t-il des applications où cela pourrait avoir un sens?

Une sonde de portée passive à haute impédance traite le câble comme un condensateur plutôt que de le traiter comme une ligne de transmission. La capacité de compensation dans la sonde équilibre (avec le facteur d'échelle approprié) la capacité du câble et la capacité de l'entrée de l'oscilloscope.

Le câble sur une sonde de portée de haute impédance de haute qualité est spécial, ce n'est pas un câble coaxial normal de 50 ohms. Le câble spécial ainsi que les longueurs relativement courtes des fils de sonde signifient qu'ils peuvent s'en tirer en le traitant comme un condensateur jusqu'à 100 MHz environ, bien au-delà de cela et les sondes passives traditionnelles à haute impédance ne fonctionnent pas trop bien.

L'utilisation d'une sonde 10x conçue pour une entrée de portée de 1 mégohm sur une entrée de portée de 50 ohms n'a pas beaucoup de sens.

L'alternative à la sonde d'oscilloscope à haute impédance est d'exécuter une ligne de 50 ohms vers l'oscilloscope et d'exécuter l'oscilloscope en mode 50 ohms (ou d'utiliser une terminaison en ligne si votre oscilloscope est trop bon marché pour avoir une option de 50 ohms). Les condensateurs de compensation ne sont plus nécessaires.

Si 50 ohms est trop faible pour votre application, vous pouvez ajouter une résistance série au point de sondage. Par exemple, l'ajout d'une résistance de 450 ohms vous donnerait une sonde x10 avec une impédance d'entrée de 500 ohms. L'ajout d'une résistance de 4950 ohms vous donnerait une sonde x100 avec une impédance d'entrée de 5 kilohms.

La grande chose au sujet de la sonde à basse impédance est que vous n'avez pas besoin de capacité de compensation et la ligne de retour à la portée est une ligne régulière de 50 ohms. Il est donc beaucoup plus facile d'intégrer une sonde à basse impédance dans votre conception que d'intégrer une sonde à haute impédance.

Des sondes 10X (qui ont généralement une résistance d'entrée de 10 mégohms) sont utilisées pour réduire la charge sur un circuit. Cependant, ils ne sont utiles que pour les fréquences où l'impédance de la capacité d'entrée (généralement environ 10 picofarads) n'est pas trop faible. Notez que l'impédance de 10 picofarads à 100 MHz n'est que d'environ 159 ohms. Ainsi, les 10 mégohms de résistance de la sonde sont relativement inutiles. À ces fréquences, la plupart des circuits sont conçus pour 50 ohms. Ainsi, la plupart des oscilloscopes haute fréquence ont des entrées doubles: haute impédance (généralement 1 mégohm) et basse impédance (50 ohms). Il existe des terminaisons de traversée de 50 ohms qui peuvent être utilisées avec des oscilloscopes qui n'ont pas de terminaison interne de 50 ohms.