Bagaimana Anda memasang pegas tanah osiloskop?

14

Kadang-kadang Anda perlu memastikan bahwa ground probe osiloskop Anda tidak membuat kesalahan pengukuran seperti dering dan overshoot. Dalam berbagai bentuk, saya telah melihat (dan berhasil menggunakan) pegas tanah untuk mengukur rangkaian. Saya tanpa malu-malu meminjam gambar AndrejaKo untuk memastikan kita semua ada di halaman yang sama:

Probe osiloskop dengan konektor ground tipe pegas

Saya telah menentukan bahwa panjang lead ini sangat penting dalam beberapa konfigurasi pengujian saya, tetapi membutuhkan perhatian terus-menerus untuk memastikan saya tidak kekurangan sesuatu, kehilangan koneksi, atau menyelidiki hal yang salah. Ini membatasi kemampuan saya untuk melakukan tugas-tugas lain dalam pengaturan pengujian, dan membuatnya tidak praktis untuk pengaturan lain yang tidak memungkinkan akses semacam itu dengan aman (kondisi buta atau berbahaya).

Bagaimana cara memasang probe lingkup ke sirkuit yang sedang diuji dengan ground lead 1/2 "(1cm), atau mendapatkan pemasangan bandwidth tinggi bebas-genggam?

W5VO
sumber
1
Saya telah dikenal untuk menyolder kait yang terbuat dari kaki resistor, atau dalam kasus ekstrim soket SMA, ke prototipe PCB ...
Brian Drummond
@BrianDrummond Tapi itu tidak akan tetap di tempatnya, kan? Bagaimana dengan bagian SMT? Kawat yang longgar dan terbuka mengarah ke kembang api yang menarik.
W5VO
1
Satu peringatan tentang menggunakan soket SMA sebagai jack ujung probe lingkup: setelah beberapa kali memasukkan / melepas siklus tanpa bantuan regangan mekanis, daun kontak SMA dapat berubah bentuk, membuat kontak terputus-putus.
MarkU

Jawaban:

16

Jenis tip yang Anda tunjukkan tidak dimaksudkan untuk instalasi permanen.

Jika Anda perlu memiliki cakupan yang terhubung ke perangkat yang sedang diuji, dengan kinerja frekuensi tinggi yang baik, satu-satunya solusi yang baik adalah merancang koneksi pengujian ke perangkat Anda.

Saya suka konektor MMCX , karena sangat kompak, dan Anda bisa mendapatkan MMCX-> SMA pigtails (dan mengubahnya menjadi BNC) dengan harga murah .

masukkan deskripsi gambar di sini

Anda memang harus mendesain pengujian ke dalam proyek Anda, tetapi itu kebiasaan yang baik untuk memulai. Saya cenderung mencoba untuk menyebarkan jejak kaki MMCX di sekitar tata letak papan saya, jadi saya bisa mendapatkan akses pemeriksaan yang mudah ke jaring yang saya minati. Plus, mereka membuat bantalan yang layak untuk menyelidiki dengan klip pegas jika Anda tidak ingin menyolder konektor ke bawah.

Anda juga dapat membuat alternatif buatan sendiri , jika Anda memiliki ruang-papan dan kesabaran:

masukkan deskripsi gambar di sini

Seperti yang ditunjukkan W5VO dalam komentar, menggunakan uji-pengaturan seperti ini untuk koneksi berkecepatan tinggi bisa jadi agak menantang. Anda perlu membuat adaptor probe 10: 1 dengan kapasitor kompensasi, dan memasangnya langsung pada konektor MMCX yang sedang kawin, atau memastikan kabel penghubung Anda 50Ω, dan osiloskop yang Anda gunakan diatur ke impedansi input 50Ω. untuk mencegah refleksi dan distorsi sinyal.

Jika Anda tertarik pada logika probing berkecepatan tinggi, solusi yang lebih sederhana maka berurusan dengan harus menghentikan penghentian sinyal ke ruang lingkup Anda adalah dengan menggunakan penghentian inline buatan sendiri sedekat mungkin dengan konektor MMCX.

Pada dasarnya, Anda dapat melakukan homebrew probe 10: 1 atau 20: 1 hanya dengan memasukkan penghentian seri sedekat mungkin dengan konektor (konektor ujung PCB). Dengan impedansi imput 50Ω lingkup, resistansi seri 450Ω menghasilkan atenuasi 10: 1, sambil mempertahankan pencocokan impedansi yang tepat dengan osiloskop, dan juga memuat rangkaian yang sedang diuji jauh lebih sedikit.

Resistor 950Ω akan menghasilkan pelemahan 20: 1.

Ada beberapa probe buatan sendiri menggunakan teknik ini di sini dan di sini .

Untuk pengaturan semacam ini, saya akan mengambil konektor PC-mount pria dan wanita , dan menyolder resistor di antara keduanya, dengan beberapa kawat telanjang yang menghubungkan pin ground. Itu harus cukup kompak dan kuat secara struktural.

Anda bahkan dapat menambahkan kapasitor kompensasi jika Anda tertarik dengan sinyal kecepatan sangat tinggi. Ada sumber yang bagus tentang hal itu di sini .

Anda kemudian cukup memasukkan penghentian seri di antara lead scope dan board Anda yang diuji, dan atur lingkup Anda ke redaman yang tepat.

Connor Wolf
sumber
1
Untuk memilah-milah konektor RF dipikirkan, Anda akan menjalankan lingkup sebagai input 50Ω, dan menggunakan teknik resistor-divider untuk mendapatkan amplitudo ke kisaran impedansi dan tegangan yang dapat diterima?
W5VO
1
@ W5VO - Itu tergantung pada apakah Anda mencoba untuk kebisingan rendah atau koneksi impedansi terkontrol, tetapi untuk yang terakhir, ya.
Connor Wolf
3
Kekhawatiran saya adalah tepi naik dan turun dengan cepat, dan voltase saya cukup tinggi sehingga saya tidak bisa menggunakan mode 50Ω secara langsung. Saya membayangkan Anda akan mendapatkan banyak efek saluran transmisi yang buruk jika Anda hanya menggunakan 50Ω coax langsung ke input 1MΩ dari ruang lingkup. Saya mencoba meminimalkan ground loop untuk sinyal kecepatan tinggi.
W5VO
1
@ W5VO - Itu adalah poin yang sepenuhnya valid. Saya akui bahwa saya terutama menggunakan konektor tertanam seperti yang saya tunjukkan untuk mendapatkan koneksi yang sangat kuat, kebisingan rendah sehingga saya dapat melakukan verifikasi analog presisi tinggi, semua pada frekuensi jauh di bawah 1 MHz, jadi saya belum benar-benar mempertimbangkan frekuensi tinggi Persyaratan. Anda membuat poin bagus.
Connor Wolf
1
Pada dasarnya, keuntungan lain dari jenis pengujian-pengaturan ini adalah, asalkan perangkat yang Anda uji tidak terhubung ke ground, Anda mendapatkan koneksi ground lokal berkualitas sangat baik (dan tidak ada loop ground) dengan konektor RF. Saat Anda melihat sinyal <1 mV, hanya dengan klip ground yang berjalan ke koneksi ground satu atau dua inci jauhnya dapat membanjiri sinyal Anda dengan perbedaan ground.
Connor Wolf
7

Salah satu triknya adalah membuat "kawah" kecil di solder dingin titik uji dengan beberapa alat tajam. Ini mungkin terdengar destruktif pada awalnya, tetapi IMHO itu jauh lebih destruktif dan membutuhkan sedikit usaha daripada menyolder beberapa kabel. Tip probe lingkup tajam juga lebih disukai sebelum yang tumpul. Tempatkan ujung probe lingkup dalam kawah ini saat Anda mengukur. Bahkan kawah mungkin terlihat kecil mereka sering cukup untuk mencegah ujung probe tergelincir dari titik uji.

Metode lain yang saya pelajari dari Lecroy berlaku untuk mengukur pada IC: s. Idenya pada dasarnya adalah untuk menduplikasi bidang tanah di atas IC dengan pad tembaga kecil. Lihat halaman 65 dalam presentasi Digikey / Lecroy berikut

boink
sumber
2

Pertama, lilitkan kawat telanjang di sekitar probe (seperti yang Anda lihat di foto); itu akan longgar dan tidak cukup tinggal. Caranya adalah Anda melepaskannya berikutnya, dan meremasnya sedikit (deformasi mungkin sekitar 0,1mm lebih kecil), sehingga sedikit lebih kecil dari diameter probe. Ini memastikan bahwa itu akan pas ketika Anda memasukkan probe.

Jika Anda ingin cara yang lebih andal untuk menghasilkan jack ground probe lingkup "ad hoc" ini, periksa toko perangkat keras lokal Anda untuk mengetahui stok dowel kayu dalam ukuran terdekat yang lebih kecil dari badan probe. Kemudian, ketika Anda melilitkan kawat di sekitar dowel stock, "spring" yang dihasilkan akan lebih kecil dari badan probe. Jika terlalu kecil, Anda dapat secara bertahap meningkatkan ketebalannya dengan melilitkan pita listrik di sekitar stok dowel hingga ukurannya tepat.

MarkU
sumber
1
Saya pikir OP sedang mencoba untuk menemukan metode mest untuk mendapatkan koneksi yang andal dari pegas ke perangkat yang diuji - bukan antara pegas dan probe.
RJR
1
Sebagai tersangka RJR, saya tidak memiliki masalah membuat atau menggunakan klip pegas tradisional, masalah saya adalah bahwa itu tidak tetap terhubung ke sirkuit jika saya melepaskan tangan saya.
W5VO
1
Solder di tempatnya?
MarkU
2
Tidak tidak, jangan solder probe lingkup yang sebenarnya - maksud saya hanya solder kawat "musim semi". Anda bisa membuat satu gelung agar pas dengan selongsong ground probe, dan gelung yang lebih kecil agar pas dengan ujung probe.
MarkU
2
Setelah Anda menyolder pegas, Anda dapat melilitkan sekitar 30 kawat telanjang di sekitar ujung membuat soket kecil untuk ujungnya. Putar kedua ujung kawat saat masih di sekitar ujung untuk membentuk ekor, (dan untuk membuatnya kencang) solder ekor ke simpul uji, solder pegas tanah yang Anda buat di atas ke tanah ke jarak yang tepat dan Anda bisa memiliki soket probe lingkup semi permanen di papan Anda.
John D