Comprensione delle sonde passive dell’oscilloscopio

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Comprensione delle sonde passive dell’oscilloscopio

Sonde attive e passive

Le sonde oscilloscopiche possono essere divise in due categorie principali: sonda attivae sonde passive. Le sonde passive non hanno componenti attivi e quindi possono funzionare senza essere alimentate dall’oscilloscopio. Sono estremamente comuni, e un set di sonde passive è solitamente incluso in ogni oscilloscopio. Infatti, le sonde passive sono spesso intercambiabili tra gli oscilloscopi, anche con oscilloscopi di produttori diversi, benché abbiamo prestazioni e caratteristiche diverse l'une dalle altre.

Le sonde passive sono relativamente poco costose, soprattutto se paragonate a quelle attive, e sono anche più robuste delle sonde attive. Inoltre, le sonde passive sono molto facili da utilizzare: nessuna configurazione complicata, basta collegare la sonda all’oscilloscopio, effettuare il collegamento di massa e iniziare le misure.

Attenuazione delle sonde passive

Sonde 1x

Una sonda 1x collega semplicemente l’oscilloscopio al punto di test senza alcuna attenuazione aggiuntiva. Ciò significa che le sonde 1x hanno un’alta sensibilità e possono vedere più facilmente i piccoli segnali. Pertanto, una sonda 1x è utile quando il livello del segnale è basso, ad esempio meno di 1 volt da picco a picco. Le sonde 1x hanno una bassa larghezza di banda, perché la capacità d’ingresso dell’oscilloscopio agisce come un filtro passa basso. Nelle applicazionia bassa frequenza, questo può essere un vantaggio, ad esempio quando una sonda è utilizzata per filtrare il rumore ad alta frequenza sul segnale a bassa frequenza misurato.

Sonde 10x

Le sonde 10x sono le sonde “standard” fornite con la maggior parte degli oscilloscopi. Riducono l’ampiezza del segnale di un fattore dieci. Di solito contengono al loro interno una resistenza da 9 megaohm nella punta della sonda per agire come un partitore di tensione. Questa attenuazione aggiunta rende le sonde 10x valide per le misure ad alta tensione. L’attenuazione aggiunta aumenta anche l’impedenza d’ingresso dell’oscilloscopio di un fattore 10, quindi le sonde 10x creano meno carico sul circuito rispetto alle sonde 1x. Un ulteriore vantaggio delle sonde 10x è che hanno una larghezza di banda molto più elevata delle sonde 1x. La punta della sonda in una sonda 10x contiene una capacità che contribuisce ad annullare la capacità d’ingresso intrinseca dell’oscilloscopio. Questo è particolarmente importante quando si misurano segnali con componenti ad alta frequenza, come le onde quadre e i segnali a impulsi.

Sonde 1x

Sonde 10x

Rilevamento automatico della sonda

Come fa l’oscilloscopio a sapere se stiamo utilizzando una sonda 1x o 10x? In alcuni casi, un oscilloscopio può rilevare se una sonda è 1x o 10x e regolare le sue impostazioni automaticamente. Questo è possibile perché molte sonde 10x hanno un perno metallico sul lato dell’oscilloscopio, e se questo contatta un anello di rilevamento sull’ingresso dell’oscilloscopio, l’oscilloscopio sa che si sta utilizzando una sonda 10x.

Sonde commutabili

Alcune sonde possono essere utilizzate come sonde 1x o 10x, spostando un interruttore sul lato. Sono chiamate sonde commutabili. Quando si utilizza una sonda commutabile, assicurarsi di regolare le impostazioni dell’oscilloscopio di conseguenza se l’attenuazione della sonda non è rilevata automaticamente.

Sonde 10x con un perno metallico

Interruttore situato sulla sonda

Compensazione della sonda

Compensazione della sondaè importante ogni volta che si utilizzano le sonde, e specialmente nel caso delle sonde 10x. La compensazione della sonda è utilizzata per adattare la capacità d’ingresso intrinseca dell’oscilloscopio con la capacità della punta della sonda. È una buona idea compensare le sonde passive prima dell’uso, poiché questo ridurrà le imprecisioni di ampiezza e di forma degli impulsi nel segnale misurato.

Riassunto

  • Le sonde passive sono il tipo più comune di sonda per oscilloscopio
  • Le sonde passive sono economiche, robuste e facili da utilizzare in un’ampia varietà di applicazioni
  • I due fattori di attenuazione più comuni sono 1x e 10x
  • Le sonde 1x sono valide per piccoli segnali, ma hanno una larghezza di banda limitata
  • Le sonde 10x sono valide per segnali più grandi, hanno una larghezza di banda più ampia e caricano il circuito meno delle sonde 1x
  • Quando si utilizza una sonda che attenua il segnale d’ingresso, è importante utilizzare le impostazioni corrette dell’oscilloscopio
  • Esistono alcune sonde che possono essere commutate tra 1x e 10x
  • Per ottenere buoni risultati è importante compensare correttamente le sonde

Nel caso non si sia sicuri di quale sonda passiva soddisfi meglio le esigenze di misurazione, i nostri esperti forniranno assistenza.

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