Que signifie la capacité d'entrée sur un oscilloscope?

Mon oscilloscope est évalué: 1Mohm || 12pF. C'est un oscilloscope à 100 MHz. Cependant, je ne comprends pas le point de la capacité. Si je règle ma sonde sur 10X (elle est commutable), elle insère 9Mohm en série. Nous avons maintenant créé un filtre RC avec un point de coupure de -3 dB: ~ 1,473 kHz, et pourtant, j'obtiens une bande passante plus élevée avec des sondes 10X et je n'ai certainement pas de limiteur de bande passante de 1,4 kHz! Qu'est-ce que je rate?

De plus, je simulais le circuit sur un simulateur de circuit. Sans résistance de sonde, un capuchon de 10pF conduit 1A à 100 MHz, ce qui serait une charge massive par rapport à l'impédance de 1 Mohm.

Comme à peu près tous les circuits réels, les entrées de l'oscilloscope ont une capacité parasite. Peu importe la taille de votre conception, cela affecterait toujours l'acquisition du signal RF, sauf peut-être pour une connexion et une atténuation de 50 Ω définies directement à l'entrée de l'oscilloscope, auquel cas, avec les chiffres de votre question -

Ou encore plus, si nous voulons réduire l'impédance d'entrée de l'oscilloscope C _{, l'étendue est} plus petite.

Habituellement, cependant, nous ne voulons pas charger le circuit testé avec une connexion définie de 50 Ω car la plupart des circuits testés auront une impédance mais 50 Ω (comme la sortie de votre générateur de signaux, car il est spécialement conçu pour une adaptation d'impédance Systèmes 50 Ω). Alors, que peut-on faire avec une capacité qui ne peut pas être éliminée? Il a été choisi pour l'utiliser intelligemment dans la combinaison sonde-et-scope . Si intelligent, en fait, que toute capacité inconnue qui peut être causée par des câbles de sonde et d'autres choses dans votre connexion peut être compensée tout comme la capacité d'entrée de l'oscilloscope, et toutes deviennent négligeables dans la plupart des cas d'applications de mesure pratiques.

La sonde 1:10 a une résistance interne de 9 MΩ et , en parallèle, un condensateur interne de [1/9 * C _{in, scope} ].

Il est réglable car la sonde ne connaît pas la capacité exacte de la portée particulière à laquelle elle est connectée.

Avec le condensateur de la sonde correctement réglé, vous avez non seulement un diviseur résistif pour la partie CC du signal (9 MΩ à la sonde contre 1 MΩ dans la portée), mais aussi un diviseur capacitif pour la partie CA à fréquence plus élevée du signal (1,33 pF à la sonde contre 12 pF dans la portée, en utilisant vos chiffres), et la combinaison fonctionne à merveille jusqu'à ou au-delà, disons, 500 MHz.

De plus, vous obtenez l'avantage d'insérer non pas 1 MΩ et 12 pF dans votre circuit lors du sondage, mais 9 MΩ + 1 MΩ = 10 MΩ et [l'équivalent en série de 12 pF et (12 pF / 9)] = 1,2 pF

Lien vers la source de l'image: ici.

Ce que l'image dans le lien ne montre pas et ce que nous avons négligé jusqu'à présent, c'est la capacité du câble de la sonde, cela ne ferait qu'ajouter à la capacité à l'entrée de l'oscilloscope et peut également être compensé lorsque vous tournez le capuchon variable dans la sonde .

À l'aide d'une sonde 1:10, la petite capacité de la sonde est en série avec la plus grande capacité d'entrée de l'oscilloscope. La capacité totale (environ 1,2 pF) est parallèle au point de votre circuit que vous sondez. En connectant l'oscilloscope directement au circuit, par exemple avec juste un câble BNC droit, vous mettez en effet toute la capacité d'entrée de l'oscilloscope en parallèle avec ce que vous mesurez - peut-être en chargeant votre circuit sous test à tel point qu'il ne fonctionnera plus tout en étant mesuré. Au mieux, cela pourrait toujours fonctionner d'une manière ou d'une autre, mais l'image sur votre oscilloscope affichera des résultats très éloignés des formes d'onde réelles de votre circuit testé.

Il serait possible de construire des oscilloscopes avec une capacité d'entrée beaucoup plus petite - mais alors, il n'y aurait aucun moyen de compenser la capacité du câble de la sonde avec un petit condensateur variable près de la pointe de la sonde. Après tout, le 12 pF à l'entrée de la portée ont été mis là exprès , pour bien faire le travail scope ensemble avec une bonne sonde.

Une dernière remarque: en utilisant des sondes 1: 100, vous chargez encore moins votre circuit. En l'absence d'une sonde active avec une très petite capacité à la pointe, une sonde 1: 100 peut être utilisée dans les cas où même 1,2 pF serait trop chargé sur votre circuit - à condition que le signal soit suffisamment grand pour que vous voyiez toujours quelque chose après l'atténuation 1: 100 de la sonde.

Supposons que vous contrôliez un signal de 100 MHz sur un circuit accordé parallèle résonnant. Le 12 pF affecterait considérablement la précision de la mesure, car elle serait grande par rapport à la capacité à travers la bobine, et désaccorderait le circuit.