Principiální analýza pasivních sond osciloskopu
Inženýři běžně používali 10násobek pasivního napětí sondy Rp (9MΩ) a Cp se nachází ve špičce sondy, Rp pro vstupní impedanci sondy, Cp pro vstupní kapacitu sondy, R1 (1MΩ) představuje vstupní impedanci osciloskopu, C1 představuje vstupní kapacita osciloskopu a ekvivalentní kapacita koaxiálního kabelu a také kapacita kompenzačního boxu sondy kombinace hodnot. Aby bylo možné měřit přesně, musí být dvě časové konstanty RC (RpCp a R1C1) stejné; jakákoli nevyváženost způsobí zkreslení měřeného tvaru vlny a nikdy nezpůsobí nepřesná měření některých parametrů, jako je doba náběhu a amplituda. Proto je nutné před měřením zkalibrovat práci osciloskopové sondy, aby byla zajištěna přesnost výsledků měření. Ze signálového modelu sondy můžeme analyzovat, že pro stejnosměrné měření signálu je vstupní kapacita Cp a C1 ekvivalentní otevřenému obvodu. Signál je rozdělen Rp a R1 a konečný vstup osciloskopu je: Vout=[R1/Rp+R1]*Vin=1/10*Vin
Osciloskop Vstupní signál do osciloskopu je zeslaben na 1/10 vstupního signálu, který má být měřen. u vstupních signálů s vyšší frekvencí bude vliv kapacitní reaktance na signál větší než impedance. Například standardní pasivní napěťová sonda 1MΩ ~ 10pF, frekvence vstupního signálu 100MHz, v tuto chvíli je vstupní kapacitní impedance sondy Xc (Cp)=1 / (2 × π × f × C) {{7 }}Ω, kapacitní impedance je mnohem menší než impedance sondy 9MΩ, proud signálu bude větší přes vstupní kapacitu poskytovanou nízkoodporovým obvodem, vysokoodporový obvod s impedancí 9MΩ je ekvivalentní bypassu. Lze také chápat jako 159Ω a 9MΩ paralelní zapojení po ekvivalentní impedanci 159Ω. V tomto okamžiku je aktuální amplituda signálu osciloskopu (AC / vysoká frekvence) určena vstupní kapacitou sondy a také poměrem celkové kapacity smyčky, což je ekvivalent: Vout=[Cp/Cp+C1]*Vin
Pasivní kabel sondy má obvykle kapacitní zatížení 8-10pF/stopu (1 stopa stopa=12 palce palce=0,3048 metr metr) a dobu náběhu 1,5 nS/stopu. Pro 6stopý kabel je kapacita 60pF, plus 20pF vstupní kapacita typického osciloskopu a nějaké toulavé, zhruba 90pF nebo tak. Podle napěťového dělení 1:10 by měla být vstupní kapacita sondy asi 10 pF, aby byla splněna charakteristika vstupního útlumu Vout/Vin=[10/10+90]=1/10 faktorem 10. Vezmeme-li v úvahu kapacitu sondy a kabelu u některých chyb, je potřeba použít kapacitní box kompenzace sondy k provedení kompenzace obvodu, kvůli chybě je vstupní kapacita sondy pasivního napětí obecně mezi 8 ~ 12pF . V současné době je hlavním proudovým modelem vstupní zátěže sondy s 10násobným pasivním napětím obecně vstupní kapacita 8~12pF, vstupní odpor 9M ohmů.
